Схватывание бетона при низких температурах
Основная проблема зимнего бетонирования — низкие температуры. Причин тому множество, но ключевыми являются две: замерзание воды в бетоне и замедление процессов гидратации цемента.
Понятие “зимнее бетонирование”, при этом, не означает календарное время. Считается, что зима для конкретного строительства начинается тогда, когда средняя температура воздуха снижается до +5 градусов, и в течение суток возможно ее падение ниже 0.
Большинство химических процессов ускоряется при повышенных температурах. Процесс гидратации цемента или, говоря попросту, процесс набора прочности бетоном, также не является исключением. Низкие температуры (от 0 до 5 градусов) растягивают срок набора прочности. Например, при температуре +5 градусов бетон наберет 70% от марочной прочности не раньше, чем через три-четыре недели. Тогда как, при 20 градусах выше нуля, те же самые 70% марочной прочности бетон набирает за неделю.
И если при температурах от 0 до 5 *С процесс схватывания существенно замедляется, то при отрицательных температурах он и вовсе останавливается. Причина очевидна: вода, необходимая для образования цементного камня замерзает, и процесс гидратации цемента становится попросту невозможным.
Классический возраст бетона, набравшего необходимую марочную прочность, — 28 суток. Однако, бетонирование при низких температурах замедляет процесс схватывания и набор прочности может затянуться, а то и вовсе прекратиться вплоть до наступления оттепели.
Таким образом, главную роль в твердении бетона играют вода и тепло. Поэтому при бетонировании зимой применяют несколько способов, позволяющих сохранить воду, входящую в состав бетона, от вымерзания:
- Использование противоморозных добавок (ПМД)
- Прогрев бетона электрическим током или паром
- Укрывание бетона ПВХ-пленкой, различными утеплителями и т.д.
- Прогрев тепловыми пушками в сооруженном временном укрытии.
Лист горячекатаный это один из видов металлопроката, поставки которого по всей стране осуществляет ООО «СЗТК Металлобаза № 4». Лист г/к спб — это гарантия высокого качества в сочетании с низкими ценами, отличный сервис, отвечающий самым строгим требованиям. Все операции: от оформления заказа до доставки продукции заказчику выполняются оперативно и максимально выгодно для клиента.
Твердение бетона в зависимости от температуры
Время застывания бетона в зависимости от температуры, минимальная температура
Прочность бетона – это главная его характеристика, благодаря которой удается определить качество монолитно сооружения. Причина в том, что прочность напрямую связан со структурой бетонного камня. Процесс твердение бетона очень сложный. В ходе таких мероприятий происходит взаимодействие цемента и воды.
Здесь указано сколько времени застывает бетон.
Результатом гидратации цемента становится образование новых соединений, а также формирование бетонного камня. В результате твердения бетон становится прочнее, но набирается прочность не сразу, а постепенно. Для этого может понадобиться не один месяц.
Условия
Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.
Время года
Большой процент влияния на застывание бетонного раствор оказывают окружающие факторы. С учетом температурного режима и атмосферной важности время застывания и полноценной сушки может составить несколько дней, но это при условии, что все мероприятии проходили в летнее время. Но в этом случае имеется свой недостатком, который заключается в невысокой прочность полученной конструкции. Если работы проводились в зимнее время, то конструкция будет удерживать большое количество влаги в течение месяца.
Бетон м200 цена и другие технические данные указаны в статье.
На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:
Бетон марки м200 технические характеристики и другие данные указаны в статье.
Длительность затвердевания бетона во многом определяется плотностью укладки строительного состава. Конечно, чем выше ее показатель, тем медленно осуществляется выход воду из структуры, а показатели гидратации цемента будут лучше. В промышленном строительстве такой проблеме уже было найдено решение. В этом случае задействуют виброобработку, в домашних условиях имеется альтернативный вариант – стыкование.Процесс утрамбовки
Необходимо отметить, что стяжку с высокими показателями плотности очень тяжело резать и сверлить. Здесь не обойтись без такого оборудования, как буры с алмазными напылением. Если применять сверла с обычным наконечником, то они сразу же выходят из строя.
Какова прочность бетона в15 указано в статье.
Состав
На фото показан состав бетона
Компоненты, которые находятся в составе цементной смеси, также оказывают немаловажную роль на время схватывание бетона. Если в составе находится большое количество пористых материалов, то процесс обезвоживания конструкции будет происходить намного медленнее. Если в составе преобладают такие компоненты, как песок и гравий, то вся вода начнет быстрее выходить из раствора.
Каково время набора прочности бетона, можно узнать из статьи.
Для того чтобы сделать процесс испарения благи из бетона медленнее, а также улучшить его прочностные показатели, стоит задействовать специальные добавки. Как правило, это бетонит, мыльный состав. Конечно, это потребует небольших денежных затрат, но зато вы сможете защитить свою конструкцию от преждевременного пересыхания.
Каков состав бетона для отмостки лучшего всего применять указано в статье.
Обеспечение условий затвердения
Когда нужно добиться длительного нахождения влаги в цементной смеси, то стоит выполнить монтаж гидроизоляционного материала на опалубку. При условии, что формовочный каркас выполнен из пластика, укладывать дополнительный слой гидроизоляции нет смысла. Демонтаж опалубки стоит производить только по прошествии 8-10 дней. За этот период бетон уже успел схватиться и дальше может сохнуть без опалубки.
Добавки
Для задержания воды в бетоне можно вводить в строительную смесь различные модифицирующие добавки. Если необходимо добиться быстрого застывания и уже ходить по залитой конструкции, стоит добавлять к раствору особые ингредиенты, позволяющие добиться быстрой сцепки.
Низкий уровень испарения
Когда бетонный раствор схватился, его сразу накрывают полиэтиленовой пленкой. Благодаря таким мероприятиям удается задержать влагу в бетону в первые дни после установки конструкции. Раз в 3 дня пленку нужно удалять и обрабатывать поверхность водой.
Расчет времени прогрева бетона в зимнее время указано в статье.
Когда момента заливки пройдет 20 дней, то пленку можно убрать насовсем и подождать, пока стяжка полностью высохнет при обычных условиях. Как правило, это занимает 28-30 дней. Уже по прошествии этого срока по основанию можно ходить и даже устанавливать различные строительные конструкции.
Время застывания при разной температуре
Необходимо обозначить, что время схватывания бетона в опалубке может достигать до 7 дней. Только после этого опалубка может быть демонтирована. В таком случае удается сохранить целостность бетонной конструкции. Но в большинстве случаев этот показатель зависит от марки бетона, а также температурных условий.
В данной статье указано сколько идет цемента на 1 куб бетона.
Таблица 1 – Время твердения бетона в зависимости от температуры
Марка бетона | Время затвердения бетона | Среднесуточная температура бетона, оС | |||||
-3 | 0 | +5 | +10 | +20 | +30 | ||
Прочность бетона на сжатие, % от 28-суточной | |||||||
М200-М300 на основе портландцемента М400-М500 | 1 | 3 | 5 | 9 | 12 | 23 | 35 |
2 | 6 | 12 | 19 | 25 | 40 | 55 | |
3 | 8 | 18 | 27 | 37 | 50 | 65 | |
5 | 12 | 28 | 38 | 50 | 65 | 80 | |
7 | 15 | 35 | 48 | 58 | 75 | 90 | |
14 | 20 | 50 | 62 | 72 | 90 | 100 | |
28 | 25 | 65 | 77 | 85 | 100 | — |
Минимальная температура
Осуществлять заливку бетона в холодное время года можно только при условии, что обеспечена необходимая гидро- и теплоизоляция конструкции после монтажных работ. По той причине, что низкие температуры замедляют процесс гидратации, а, следовательно, и набор прочностных характеристик, то очень важно строго выждать необходимое время. Как правило, при температурном режиме -5 градусов, для набора прочности понадобиться увеличить время в 5-7 раз, в отличие от рекомендуемой температуре в 20 градусов.
В статье описан подбор состава тяжелого бетона.
На видео рассказывается о минимальной температуре застывания бетона:
Поэтому выполнять заливку фундамента в зимнее время необходимо только при условии, что вы знаете, как правильно заливать бетон в мороз. Главное условие – это соблюдение все правил, тогда качество заливки будет не хуже, чем в благоприятные дни.
Опытные строители не экономят на строительстве и используют бетононасос. Кроме этого, важно выполнять правильный уход за бетоном. При заливке во время морозов в состав смеси стоит добавлять морозоустойчивые присадки и утеплить опалубку. После этого стоит осуществлять прогревания бетонированной площадки. Если все эти условия будут соблюдены, то будет совершенно неважно, при каком температурном режиме будет происходить заливка бетона.
Узнать сколько весит куб бетона м400 можно в данной статье.
Процесс заливки фундамент – это очень сложный процесс. Для обеспечения необходимой прочности стоит правильно выждать время затвердения. Если влажность из конструкции испариться раньше указанного срока, то прочностные показатели будут незначительные, что приведет к ухудшению качеств будущей постройки.
resforbuild.ru
Скорость твердения бетона
В данном материале содержится таблица затвердевания и подробная информация по тому, каким образом можно увеличить скорость твердения бетона. Данная таблица послужит вам при определении сроков работ.
Схема опалубки для заливки.
Неизбежным процессом является твердение после заливки. Качество изделия, которое было залито, будет напрямую зависеть от мероприятий, которые были проведены в момент твердения смеси.
После начала схватывания и укладки смесь должна выстаиваться в условиях, которые способны обеспечить набор необходимой прочности и качества.
Твердение – достаточно сложный физико-химический процесс. Он происходит при взаимодействии воды и цемента. Вода будет проникать в частицы цемента постепенно, в связи с чем скорость застывания будет довольно маленькой. Для того чтобы изготовить бетон высокой прочности, следует создать хорошие условия твердения. К подобным условиям следует отнести относительную влажность окружающего воздуха не меньше чем 90% и плюсовую температуру (18-22°C). Данные условия твердения могут быть созданы в специальной камере либо достигнуты с помощью засыпки опилками или увлаженным песком.
Таблица пропорций.
В процессе твердения во влажной среде прочность его будет гораздо выше, чем при твердении его на открытом воздухе, потому что во втором случае вода из смеси будет полностью испаряться, и это приведет к тому, что нужную крепость смесь не получит, следовательно, такой процесс твердения нельзя считать качественным. Это может происходить из-за того, что сердцевина многих зерен цемента может не успевать вступать в химическую реакцию с водой. Следовательно, нельзя допускать преждевременного высыхания.
В летний и весенний периоды для того, чтобы сохранить влагу, на поверхность его следует нанести битумную эмульсию, помимо того, укрыть бетон при помощи полиэтиленовых пленок.
Рост прочности напрямую будет зависеть от температурного режима твердения. Если температура ниже нормальной, твердение будет замедляться, а если имеется минусовая температура, то твердение и вовсе прекратится. При повышенной влажности и температуре подобный процесс будет происходить несколько быстрее. При нормальных условиях твердения через 7-14 дней приготовления бетон может достигнуть 60-70% собственной 28-дневной прочности.
Во время процесса твердения объем его будет изменяться, потому что смесь, затвердевая, будет давать усадку. Усадка в поверхностных зонах может происходить несколько быстрее, чем во внутренних, следовательно, если имеется недостаток влаги во время твердения, на поверхности могут начать появляться усадочные трещины. Трещины маленьких размеров, которые снижают прочность и качество, могут возникать и из-за неравномерного прогрева блока в процессе выделения тепла при цементном схватывании.
Увеличение скорости схватывания
Схема заливки фундамента.
Скорость застывания будет играть большую роль в процессе проведения строительных работ. В некоторых случаях необходимо ускорить время затвердевания, к примеру, если потребуется быстрая эксплуатационная нагрузка на конструкцию либо же при бетонировании в зимний период времени. В подобном случае следует использовать добавки-ускорители, которые необходимо вводить в при изготовлении.
Для ускорения твердения сборного железобетона данную смесь чаще всего обрабатывают при помощи использования пара либо электрического тока. В конце материала содержится таблица, которая показывает процент прочности, который способен набрать бетон за определенный промежуток времени.
Опыты показали, что повышение температуры до 95°C практически не приведет к ускорению затвердевания на заводских портландцементах. Однако введение добавки к портландцементу, которая состоит из 25% тонкомолотого трепела либо гранулированного шлака, способно обеспечить эффективность повышения температур пропаривания до 95°C.
Читайте также: Время застывания цемента
Стоит заметить, что именно в связи с проблемами твердения цемента в северных районах Российской Федерации цены на частные дома и коттеджи гораздо выше, чем в центральных.
Пропаривание на высокоростных цементах и при низком ВЦ при температурах 80°C на протяжении 7 часов (следует также добавить 3 часа на подъем температур и 2 часа на остывание) чаще всего способно обеспечить получение прочности до 50-75%. С увеличением длительности пропаривания в дальнейшем с 7 до 13 часов появится возможность прироста прочности до 70-80%.
Таблица ускорителей и замедлителей схватывания смесей.
Следовательно, эффективность увеличения срока пропаривания падает. Вовсе не целесообразным оказывается более продолжительный срок обработки теплом подобного бетона при 80°C. Стоит заметить, что затраты портландцементов в подобных случаях составляют 300 и 500 кг на 1 м³. Малоподвижная смесь изготавливается на москворецком песке и гранитном щебне хорошего качества.
При введении гранулированного тонкомолотого шлака эффективность пропаривания способна сохраниться до 1 суток, а при добавлении молотого трепела данный срок может достигать всего 12 часов. Если уменьшить водоцементное отношение и увеличить жесткость смеси, которая укладывается, кратковременный эффект пропаривания будет возрастать. Соответственно, в процессе работы с высокопрочными материалами срок пропаривания может значительно сократиться.
Усадка смеси
В период выдерживания вода в середине смеси будет перемещаться и выпариваться в наружную среду, в связи с чем произойдет уменьшение в объеме, то есть процесс, который называется усадкой. Данный процесс в большинстве случаев происходит неравномерно. В связи с этим будут появляться небольшие усадочные трещины.
График усадки при высыхании образцов.
Образование трещин будет происходить и в связи с неравномерным разогревом смеси вследствие выделения теплоты в процессе гидратации цементов. Трещины способны значительно влиять на качество, прочность и долговечность подобных конструкций.
На интенсивность твердения может влиять и температура. В случае если температура ниже, чем нормальная (20 +/- 2°C), процесс чаще всего замедляется. При отрицательных температурах процесс практически останавливается. В случае повышения температурного режима твердение ускорится в условиях недостаточной влажности.
Факторы ухудшения качества
К ухудшению качества конструкций могут привести удары либо вибрация в начальном периоде твердения – они будут нарушать структуру, которая была вновь создана. Стоит понимать, что нужен правильный уход. Только в таком случае таблица предоставит правильные показатели.
Для того чтобы бетон имел возможность набрать необходимую прочность и качество, за ним нужен надлежащий и качественный уход. Необходимо поддерживать соответствующий температурный режим твердения, оберегать затвердевающую конструкцию от различных механических воздействий, предотвращать возможности возникновения температурно-усадочных трещин и деформаций.
Схема усадки.
Несоблюдение подобных условий твердения чаще всего приводит к получению конструкции самого низкого качества, а иногда и вовсе к ее разрушению. Случиться данное может и при условии укладки бетона высокого качества и правильного выполнения полностью всех арматурных, бетонных и опалубочных строительных работ. Крайне важно ухаживать за затвердевающим бетоном во время первых дней после того, как была выполнена укладка.
Рекомендации по уходу
Для того чтобы предотвратить появление трещин, следует проводить укрывание и полив максимум через 10-12 часов. Во время ветреной погоды либо жары – через 2-3 часа после выполнения процесса укладки (подобные нормы не касаются ухода за смесью в зимний период времени либо при жарком и сухом климате). В летний период времени в условиях умеренной климатической зоны при теплой сухой погоде бетон на основе обыкновенного портландцемента следует поливать на протяжении 7 дней. При этом на глиноземном поливать следует всего 3 дня, а на шлакопортландцементе – в течение 14 суток.
Читайте также: Значение водоцементного соотношения бетонной смеси
В случае если температура воздуха более 15 градусов, в дневное время в первые 3 дня бетон следует поливать каждые 3 часа, а в ночное время – только 1 раз. Далее полив должен проводиться не реже чем 3 раза в сутки. Если поверхность конструкции предварительно будет накрыта материалом, который способен удерживать влагу, к примеру, матами либо брезентом, перерывы между поливом могут увеличиться в 1,5 раза. Бетон, поверхность которого укрывается полиэтиленовой защитной пленкой, не поливается. Полив не следует проводить при температурах воздуха от 0 до +5 °C.
Защита конструкции
Наиболее распространенным методом накрывания является применение материалов, которые способны удерживать влагу, – рогожи, матов, песка. Однако в достаточно большом количестве случаев перекладывание подобных материалов и поддержание их во влажном состоянии является весьма трудоемким процессом и не годится, в случае если планируется выполнять большие объемы.
Несколько более эффективным можно считать использование водонепроницаемых пленок, к примеру, полиэтиленовых. Помимо того, пленкообразующих материалов в соответствии с требованиями по эксплуатации, при этом желательно, чтобы они были светлых тонов.
После заливки нужно сразу же накрыть пленкой из полиэтилена, чтобы не допустить излишнего попадания влаги.
Для устройства подобной защиты следует применять стандартные пленкообразующие материалы (ПМ), битумные эмульсии, лак этиноль. Пленки, которые имеют темный цвет, после их формирования лучше всего будет осветлять. Делать это можно при помощи водного раствора мела. В летний период бетон должен укрываться от солнечных лучей, а в зимний – от воздействия мороза.
Для того чтобы предотвратить вредные нагрузки на смесь (к примеру, такие, как движение людей), может понадобиться установка опалубки либо риштовки. Данный процесс можно выполнять исключительно после того, как прочность достигнет показателя как минимум в 1,5 МПа.
Ускорение процесса твердения
Продолжительность твердения имеет весьма большое значение.
Темп набора прочности будет зависеть от вида цемента, а также наличия различных химических добавок, которые способны повлиять на процесс твердения, и температур, при которых подобный процесс будет происходить. Таблица, прикрепленная в конце статьи, содержит данные о темпе твердения.
Применение бетона на цементе, который быстро затвердевает, способно обеспечить скорость нарастания прочности в ранний период затвердевания (понадобится приблизительно от 1 до 3 суток). Чаще всего подобный цемент используется для того, чтобы была возможность проводить ремонтные работы и устраивать стыки в сборных конструкциях. Таблица содержит подробные данные по этому поводу.
Добавки необходимо вводить во время приготовления смеси. Количество сульфата натрия ни в коем случае не должно превышать 2%, нитрата кальция, нитрата натрия, нитрит-нитрата кальция – 4%. Хлорида кальция в конструкциях должно содержаться 3%, а в армированных конструкциях – 2%.
Процесс затвердевания может быть ускорен и при помощи тепловой обработки электропрогревом или контактным обогревом термоопалубкой, а в зимний период другими методами. В обычных и жарких условиях продолжительность воздействия электропрогрева составляет от 3 до 8 часов. После этого конструкция начнет набирать прочность самостоятельно.
Таблица, которая содержится в данном материале, дает возможность определить, какая прочность появится через определенный промежуток времени. Таблица содержит различные марки, также в ней предусмотрен такой параметр, как среднесуточная температура.
Page 2
- Армирование
- Виды
- Изготовление
- Инструменты
- Монтаж
- Расчёт
- Ремонт
1pobetonu. ru
Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.
Как правило, нормальной температурой твердения бетона принято считать 15 – 20°. Чем ниже температура, тем медленнее нарастает прочность. Если отметка падает ниже ноля, бетон будет твердеть только в том случае, если в воду добавлены соли, которые снижают точку замерзания.
В случае, когда бетон начал твердеть, а затем замерз, после оттаивания процесс продолжится. Если замерзшая вода изначально не повредила структуру бетона, то прочность материала значительно возрастет.
Твердение при высоких температурах.
В условиях повышенной температуры бетон затвердевает быстрее, особенно если процесс происходит в условиях повышенной влажности. При высоких температурах сложно защитить бетон от высыхания, потому нельзя нагревать его сильнее 85°. Пример исключения – обработка в автоклавах паром под высоким давлением на заводах.
Прочность бетона, который твердеет при разных температурах (скорость не имеет значения), приблизительно определяется по проектным показателям бетона R28 умножением на коэффициенты таблицы С. А. Миронова (см. таблицу). R28 затвердевает при нормальной температуре за 28 дней.
Производство работ и основные требования к бетону в зимний период.
Важно, чтобы бетон, уложенный в зимнее время, затвердел и набрал прочность этой же зимой. Прочности должно хватить на распалубку, частичную или даже полную загрузку строения.
В любом случае, бетон не должен замерзнуть пока не наберет хотя бы половину своей проектной прочности. Даже если используются быстротвердеющие материалы, время затвердевания в теплых условиях не должно быть менее 2 – 3 суток, если используется обычный бетон – от 5 до 7 суток.
Негативное влияние низких температур.
Как показывает практика, замерзание бетона на раннем этапе сильно снижает его надежность в дальнейшем. Замерзающая вода в свежем растворе нарушает связь между цементным камнем и заполнителем, а также сцепление с арматурой в железобетонных конструкциях.
Чем позднее бетон замерз, тем выше его прочность. Чтобы бетон набрал нужные характеристики, зимой нужно обеспечить его затвердевание в теплых и влажных условиях на весь необходимый срок.
Обеспечение правильного твердения бетона зимой.
Стимулировать процесс можно двумя путями:
- используя внутреннее тепло бетона;
- передавая дополнительное тепло извне.
В первом случае нужно использовать только быстротвердеющие высокопрочные марки цемента, например, глиноземистый или портландцемент. Рекомендуется также применить ускоритель твердения, такой как хлористый кальций, уменьшить объем воды в растворе, уплотнить его высококачественными вибраторами. Это позволит бетону набрать нужную прочность не за 28 дней, а всего за 3 – 5 суток.
Температура твердения бетона
Бетон | Срок твердения, суток | Среднесуточная температура бетона, °С | |||
-3 | 0 | +5 | +10 | +20 | +30 |
прочность бетона на сжатие % от 28-суточной | |||||
М200 — М300 на портландцементе М-400, М-500 |
1
3
5
9
12
23
35
2
6
12
19
25
40
55*
3
8
18
27
37
50
65
5
12
28
38
50
65
80
7
15
35
48
58
75
90
14
20
50
62
72
90
100
28
25
65
77
85
100
—
www. betonmo26.ru
График набора прочности бетона – определение скорости гидратации раствора
Создание различных строительных конструкций предполагает выполнение работ с цементным раствором, потому чрезвычайно важно предварительно изучить график набора прочности бетона, чтобы строительство завершилось успешно. Для достижения раствором марочной твердости обычно необходимо 4 недели, однако на протекание затвердевания могут влиять различные факторы, которые следует учитывать.
Первый этап приобретения цементом марочной твердости – процесс схватывания, который происходит за несколько суток с момента подготовки смеси. Скорость схватывания напрямую зависит от температуры воздуха:
- 1. Летом при достижении воздухом температуры 20 градусов по Цельсию процесс схватывания начнется уже через 120 минут после заливки смеси и полностью завершится еще через 60 минут. Итого на весь процесс уйдет примерно 3 часа.
- 2. При охлаждении воздуха схватывание начнется намного позже. При 0 градусов оно начинается через шесть и более часов, а на всю первую стадию твердения уйдет до суток.
Чем теплее воздух, тем быстрее схватывается смесь. Жарким летом для схватывания бывает достаточно 10-15 минут.
В жаркую погоду бетон может схватиться за 10-15 минут
Схватывание бетонного раствора приводит к началу его затвердевания, потому очень важно придать смеси нужную форму максимально быстро. При высоких температурах требуется увеличение времени схватывания, чему способствует механизм тиксотропии. Так называют способность раствора уменьшать вязкость из-за встряхивания. Из-за этого смесь в бетономешалке на протяжении длительного времени сохраняет свои качества и не твердеет.
После схватывания запускается процесс твердения. На набор максимально возможной жесткости уходит до нескольких лет, однако свои характеристики цемент приобретает уже спустя 4 недели. Процесс затвердения раствора очень неравномерен. Наиболее интенсивно он идет в течение первой недели-двух с момента заливки, за это время он приобретает до 70 процентов от своего максимального значения, после чего твердение замедляется, однако не прекращается.
Набор прочности бетона – продолжительная процедура, на которую могут оказывать влияние различные факторы. К наиболее значимым из них относят:
- внешнюю температуру;
- влажность воздуха;
- марку.
Теплота воздуха – самый важный фактор, влияющий на скорость приобретения бетоном его характеристик. При прохладном воздухе процесс затвердевания происходит намного медленнее, чем жарким летом. При морозе процесс набора жесткости полностью останавливается, так как входящая в состав смеси вода замерзает, а она необходима для гидратации цемента. При повышении температуры выше нуля процесс затвердевания продолжится, но способен вновь остановиться из-за мороза.
Зимой процесс затвердевания происходит намного медленнее
Для работы в зимнее время обычно используют смеси, в состав которых входят специальные вещества, обеспечивающие ускорение процедуры затвердевания и снижающие температуру, при которой процедура гидратации останавливается. На современном рынке представлены качественные составы, твердеющие максимально быстро и способные достичь крепости за 14 дней.
Горячий воздух среды позитивно сказываются на скорости затвердевания бетона. При +40 градусах по Цельсию раствор приобретает твердость в течение первой недели. Именно по этой причине все работы с растворами принято проводить в летний период.
Зимой для ускорения процесса твердения и предотвращения замерзания воды могут использовать специальное оборудование и средства для подогрева залитой конструкции. Однако это, во-первых, требует профессиональных знаний, во-вторых, приводит к существенному удорожанию всех запланированных строительных работ. Нагрев до температуры более 90 градусов недопустим, так как из-за этого может пострадать сама структура возводимых частей.
Ниже представлен график, отражающий время набора марочной прочности бетона в зависимости от температуры. Кривые построены из расчета характеристик материала марки М400 и они позволяют определить процент прочности, набираемой за определенное количество суток в соответствии с различными температурными условиями. Первая линия – это +50 градусов по Цельсию, последняя – +5 градусов.
К примеру, график дает возможность определить, что при +50 градусах смесь за первые 2 суток наберет около 75% от марочной прочности. При +5 градусах эти же характеристики бетон приобретет только спустя 20 дней.
Существует специальное оборудование для ускорения затвердевания бетона
С помощью информации из графика можно также узнать сроки распалубки заливаемой конструкции. Распалубка может осуществляться после того, как смесь наберет более 50% от величины жесткости. Учитывая, что при температуре ниже +10 градусов для набора полной прочности бетону не хватит даже 4 недель, в таких условиях стоит задуматься о возможности подогрева заливаемых конструкций.
Определить оптимальное время заливки цементного раствора поможет приведенная ниже таблица. Она, в зависимости от марки материала и условий, показывает необходимое количество суток для гидратации.
В таблице красным цветом выделена нормативно-безопасная жесткость раствора, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Зеленым – безопасная твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Синим – твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях.
Марка используемого цемента напрямую влияет на скорость затвердевания. Более того, марка определяет также критическую прочность раствора, которую он должен успеть приобрести на начальном этапе схватывания. Ниже приведено соотношение, описывающее критическую прочность (в проценте от марочной) для разных цементов:
- 1. М15-М150 – 50%.
- 2. М200-М300 – 40%.
- 3. М400-М500 – 30%.
Если планируется осуществлять заливку предварительно напряженных конструкций, критическая твердость будет составлять более 70% от марочной.
Что касается влажности окружающей среды, то пониженный уровень данного параметра может отрицательно влиять на процесс гидратации. Если влага будет полностью отсутствовать, то процедура гидратации цемента полностью остановится. Если же влажность будет высокой то скорость твердения будет увеличиваться. Оптимальные условия для быстрого затвердевания – высокая влажность и высокая температура.
Особенно критичной малая влажность станет для заливки при высоких температурах. Жара приведет к быстрому высыханию воды, что отрицательно скажется не только на времени гидратации, но и на характеристиках заливаемых конструкций. Из-за этого в теплое время года может требоваться периодическое увлажнение залитого цемента.
Так как на гидратацию цемента влияет множество факторов, заливку смеси необходимо осуществлять только после определения оптимальных условий и с их соблюдением. Если не учитывать влияющие на процедуру условия, все строительство способно завершиться совсем не так, как изначально планировалось и потраченные собственником деньги просто уйдут в трубу.
obustroen.ru
Время схватывания бетона М550 — МОСБЕТОНТОРГ
Схватывание — первая стадия гидратации. По времени она является самой скоротечной. Процесс может продолжаться от 1 до 2,5 часов. Он представляет собой химическую реакцию цемента с водой, в следствии которой цементное тесто начинает превращаться в камень. По завершении схватывания бетон теряет подвижность. Далее следует этап твердения.
На время схватывания оказывает влияние объем цемента в смеси. С увеличением содержания вяжущего бетон схватывается быстрее. Таким образом у низких марок бетона этот процесс самый длительный — от 2 до 2,5 часов. Бетон М550 является высокой маркой тяжелого бетона, что свидетельствует о большом количестве цемента в составе. Время его схватывания составляет около 1,5 часов.
Обратите внимание! Указанное время схватывания бетонной массы актуально при условии температуры окружающей среды в пределах +20 градусов (допускаются колебания в ту и другую сторону на 5 градусов). Такой температурный режим считается оптимальным для нормальной гидратации.
Влияние температуры на время схватывания
В случае поддержания расчетной температуры (+20) процесс схватывания завершится в течение 1,5 часов, а проектную мощность бетон наберет на 28 сутки. Однако изменение температуры может существенно изменить эти сроки и снизить качество бетонного камня.
В условиях низкой температуры схватывание может продолжаться 15-20 часов. Когда температура достигнет минусовых показателей, процесс гидратации остановится, поскольку цемент не взаимодействует с замерзшей водой. Температура свыше +30 градусов приводит к ускоренному схватыванию, т.к. происходит быстрое испарение воды.
Применение химических добавок
Существуют добавки, способные корректировать время схватывания бетона. Ускорители используют при необходимости сокращения времени твердения смеси, например, в случае заливки чаши бассейна. Если требуется отсрочить время начала гидратации, тогда в состав включаются замедлители. В основном это нужно при транспортировке бетона на большие расстояния.
Возврат к списку
Набор прочности бетона: особенности и стадии
На чтение 6 мин Просмотров 1.2к.
Возведение любых видов построек не обходится от заливки бетона, главный плюс которого – высокая прочность на сжатие. Но производить нагрузку на конкретную часть нельзя, для начала нужно дождаться завершения набора прочности бетона.
На этот процесс оказывает влияние множество факторов, среди которых не только условия внешней среды, но и характеристики самого бетона.
Чтобы данный материал достигнул максимального значения своей прочности, необходимо около 28 суток. Для обеспечения большей долговечности сооружения, нужно представлять, как происходит данный процесс и сколько времени он требует для завершения.
ОН представляет собой два этапа. В первом бетон схватывается, а во втором он окончательно затвердевает и набирается прочности.
От чего зависит набор прочности бетона?
Температура
Низкая температура на улице способствует более медленному процессу затвердевания, а в том случае, когда она достигнет отрицательного порога, весь процесс набора прочности полностью останавливается. Это происходит за счет замерзания воды, обеспечивающей гидратацию смеси.
При дальнейшем повышении температуры воздуха, набор прочности продолжается. А если температура снова упала, то может заново остановиться.
Часто, состав бетона включает в себя некоторые модификаторы, обеспечивающие меньшее время затвердевания и меньший порог температуры, при которой набор прочности будет останавливаться. На рынке присутствуют составы, которые способны набрать необходимую прочность менее чем за 15 дней
Теплое время года позволяет ускорить процесс затвердевания бетонного состава. При температуре, не менее чем 40 градусов, данный процесс будет окончен за одну неделю. Поэтому, производить заливку на дачном земельном участке необходимо в жаркую погоду. Это позволит сократить стройки возведения конструкции.
В зимнее время потребуется подогреть бетон, что сделать самостоятельно немного проблемно: необходимо иметь специализированное оборудование и знать данную технологию данной работы.
Важно знать, что нагревать раствор свыше 90 градусов недопустимо!
Чтобы лучше понять влияние температуры на затвердевание состава, необходимо просмотреть данный график. Он отражает, как бетон марки M400 набирает прочность при различных температурах и сколько времени понадобится для определённого процента набранной прочности. Каждая линия обозначает определенную температуру. Первая из них равна 5 градусам, а последняя 50 градусам.
Это позволит определить срок распалубки конструкции из бетона. Как только прочность достигнет половины своего марочного значения, разрешается снимать опалубку.
Важно обратить внимание на то, что при температуре менее 10 градусов, необходимая прочность бетона не достигнет своего предела даже через 14 дней. В таком случае потребуется произвести подогрев бетонного раствора.
Время
Для того, чтобы определить нормативный-безопасный срок начала работ по конструкции, строители часто использую следующую таблицу. По ней, исходя из марки бетона и его среднесуточной температуры можно узнать о набираемой прочности через определенное количество дней:
Если нормативно-безопасный срок, после которого разрешается выполнять дальнейшие работы равен 50%, то безопасный срок считается за 75-80%.
Исходя из времени выдержки бетонной смеси, нужное значение находится по данной формуле:
Прочность бетона на N-е сутки = марочная прочность × (lg (n) / lg (28) )
(n – не может равняться менее чем 3 суткам)
Цемент
Сразу после заливки, бетонная смесь способна самостоятельно затвердевать из-за самостоятельного выделения тепла, но при замерзании в нем воды, данный процесс полностью приостанавливается. Поэтому, при работе с цементом в зимнее и осенне-весеннее время, необходимо приобретать смеси с противоморозными элементами в составе.
Глиноземистые составы способны после заливки выделять более чем в 7 раз больше тепла, чем классические растворы. Из-за этого, такой состав способен выдерживать более низкие температуры, набирая при этом прочность.
Также, на скорость данного процесса влияет и марка бетона. С уменьшением марки, падает его максимальная прочность.
Влажность
Низкий уровень влажности отрицательно влияет на процесс набора прочности бетона, а при полном ее отсутствии, данный процесс останавливается полностью.
При максимальном уровне влажности и температуры (от 70 до 90 градусов) скорость набора прочности повышается в большей мере.
Нагревание состава при заниженной влажности приводит к высыханию цементной заливки и большему времени набора прочности. Чтобы не доводить раствор до такой ситуации, стоит периодически проводить его увлажнение, тогда, при жаркой погоде прочность наберется за минимально возможное время.
Как быстро он происходит?
После произведения заливки фундамента цементным раствором, нужно подождать определенное количество времени, чтобы данная смесь остыла. Лишь после набора необходимого процента прочности позволяется продолжать дальнейшие этапы строительства здания.
Данный химический процесс набора прочности завершается в период от 1 до 28 дней. Такой большой разброс обуславливается наличием большого количества внешних факторов, таких как влажность или температура воздуха.
Также, данное время зависит от ряда факторов, связанных с самим составом цементного раствора и его марки, а также от толщины заливаемого слоя.
Стадии
Стадия схватывания
Схватывание раствора происходит в первые 24 часа с момента ее возделывания. Данное время на прямую зависит от температуры внешней среды.
При комнатной температуре (20 градусов) данный процесс занимает менее одного часа: схватывание начинается после попрошествии 2 часов со времени приготовления смеси, а завершение данного процесса оканчивается через 3 часа.
При более низкой температуре, время начала стадии схватывания немного отодвигается , а длительность процесса несоизмеримо увеличивается.
Так, к примеру, при уличной температуре в 0 градусов, схватывание начинается лишь после прошествия 6-10 часов после приготовления раствора, а завершится только после 15 или 20 часов. При высоких температурах, длительность данного процесса достигает минимума и может составить лишь 15-20 минут.
Во время своего схватывания, смесь из цемента остается вязкой и на нее возможно внешнее воздействие. Из-за тиксотропии, при которой вязкость при воздействии на раствор уменьшается, не схватившийся до конца бетон во время перемешивании не переходит в стадию затвердевания.
Данное свойство используют при транспортировке бетонной смеси при помощи бетоносмесителей. В них происходит постоянное перемешивание с помощью миксера, что позволяет сохранить свойства бетонной смеси. При таком воздействии, бетоновозка способна сохранить цементную смесь в незатвердевшем состоянии еще долгое время.
Но, при долгом внешнем воздействии, смесь «сваривается» и теряет некоторые свои качества. Особенно быстро процесс «сварки» происходит гораздо быстрее в теплое время года.
Стадия твердения
Данный процесс начинается сразу после полного схватывания бетона. Твердение и набор прочности будет продолжаться еще в течение нескольких лет, но при этом, марку бетону можно определить уже по прошествии 4 недель.
Контроль за набором прочности бетона
Набор прочности бетона можно определить, зная значения некоторых условий, а именно температуру и наличие в составе специальных добавок, влияющих на все процессы.
Узнав данные параметры, можно определить точный процент прочности бетона при помощи двух таблиц, которые уже были расположены выше:
Руководствуюсь всеми вышеприведенными советами, можно определить наиболее подходящий момент времени, когда можно будет производить дальнейшие работы по конструкции и обеспечить большее время эксплуатации сооружения.
Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха
До каких минимальных температур можно заливать бетон? Правила цементирования на улице!
На окончательный результат процесса бетонирования влияет множество факторов, главным из которых выступают оптимальные температурные показатели. Поэтому стоит изучить, при какой температуре можно заливать бетон, а какая из них пагубно скажется на стойкости полученной конструкции.
Для этого, подробно рассмотрим данное преобразование в различных условиях.
Свойства заливки бетона: влияние сезонных условий на процесс
Основным поприщем использования бетона является заливка фундамента строительных объектов. На завершающем этапе монтажа – схватывание и твердение раствора, показания термометра играют огромную роль. От них зависит временной диапазон окончательного результата и срок эксплуатации полученного залива.
Благоприятной положительной температурой для заливки служит диапазон 3-25 градусов. В связи с этим, строительство объектов популярно весной или летом.
При низкой или отрицательной температуре, т.е. в осенний и зимний период, бетонирование осуществляется также, но во время действий используются специальные технологии, которые поддерживают нужный уровень тепла.
Варианты увеличения температуры бетонной смеси в зимний период:
- Подогрев воды;
- Внедрение морозостойких примесей;
- С помощью электрического подогрева;
- Использование тепловых пушек с ограждением бетонной смеси;
- Методика пропаривания бетонных конструкций при помощи специальных автоклав по достижению прочности 80-85%;
- Подогрев арматуры, если она присутствует в бетонной примеси, путём электроподогрева.
Важно! Льют бетон зимой при наружной температуре не выше 15 градусов со знаком «минус». В процессе, нужно обязательно использовать добавки, устойчивые к морозам и применять способы подогрева бетона при отрицательных температурах, а также правильно вести уход за ним.
Влияние морозоустойчивых примесей на заливку бетона зимой
Быстрота застывания раствора, зависит от марки цемента и добавки к ней.
Рассмотрим самые распространённые морозоустойчивые модификаторы и возьмём среднестатистический показатель выдержки бетона для любой марки цемента при минусовой температуре:
- Хлористые соли: при -5 градусах – около 4-х суток, при -10 – до 7 суток, при -15 – до 2-х недель.
- Нитрит натрия: при -5 градусах – до 6 суток, при -10 – около 9 дней, при -15 – до 10 календарных дней.
- Поташ: при -5 градусах – 2-е суток, при -10 – около 5 дней, при -15 – 8 календарных дней, при -20 – 9 суток, при -25 – до 12 дней.
Задача химических примесей – снизить температуру замерзания жидкости в бетонной смеси.
На примере поташи рассмотрим, как рассчитывается введения химиката в жидкий бетон при минусовых температурах.
Примечание. Введение химических элементов осуществляется при дозировке 2 – 15 процентов от веса цемента в общую смесь.
Если температура бетона 10-15 градусов со знаком «минус», то необходимое количество пошата – 10 процентов от массы, при показаниях (минусовых) 21-25 градусов берут 15 процентов.
Примечание. В зимний период, при наличии добавки в бетоне, работать со смесью без прогрева можно при температуре не ниже минус 5 градусов.
Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, неактуален в холодные времена, так как в течение суток она может варьироваться в пределах 5-15 градусов ниже нуля, а постоянное замерзание/размораживание для бетонирования опасно.
Если же бетон замерзает, то консистенция перестаёт твердеть, так как вода превращается в лёд. Такое литьё придётся переделывать, в связи с тем, что даже если удастся отогреть основание, замёрзшая вода увеличивается в объёме и разрывает связи в бетоне, что приводит к неоднородности залитой поверхности.
Поэтому, прежде чем начинать работу, необходимо изучить все тонкости процесса заливки в мороз. Сюда относят: выбор высококачественного цемента и морозостойких добавок к нему, а также надлежащий уход за бетонной поверхностью.
Примечание. Специалисты допускают один цикл заморозки/оттаивания при условии, если температура смеси в течение 3-х суток не опустится ниже +10 градусов.
Температурный режим бетонной смеси: влияние погодных условий
Рассмотрению предлагается список оптимальных температур бетона, при которых получаются наиболее качественные конструкции:
- Благоприятные (со знаком «+») в диапазоне 5-15 градусов;
- Граничные показатели: минус 20 и +45 градусов;
- Не ниже +5 градусов – при показаниях наружного воздуха от +5 до -3 для марок цемента М200+, а при меньшей маркировке – смесь должна быть от +10 градусов.
Температура заливки бетона в летний период при +30 градусах понижает прочность поверхности. В связи с этим залитый участок обрабатывают водой (процесс увлажнения).
Учитывая этот факт, летом бетон разводят до более жидкой консистенции. При числовых показаниях 5-15 градусов со знаком «+» бетон, за счёт отдачи тепла окружающей среде, остужается самостоятельно.
Важно! Зимой все работы рекомендуется выполнять при минимальной температуре: до «минус» 15 градусов.
В сезон дождей, сырая погода в сочетание с прохладой, является наиболее оптимальной: бетон равномерно схватывается и есть возможность повышения устойчивости его к воде специальным цементом. Раствор от размытия спасёт накрывание рабочей площадки полиэтиленом.
Важно! При сильных затяжных дождях, на открытых уличных площадках, бетонные работы не осуществляются.
При какой температуре можно цементировать на улице в зимний сезон или осенний, когда показатели термометра уходят в минус?
Как оговаривалось выше, в любой мороз можно бетонировать, но для этого использовать один из методов подогрева. Наиболее популярным и бюджетным считается заблаговременное нагревание необходимых материалов для раствора, который при заливке должен быть 35-40 градусов.
Важно! Цемент не подвергается процессу подогрева.
- Нагревается песок и щебень до 60 градусов;
- Вода до 90 градусов;
- Цемент помещают на время в тёплое помещения. Он должен стать комнатной температуры;
- Все компоненты смешивают.
Совет. Сухой цемент греть нежелательно, так как огромная вероятность потери его активности. Вследствие чего, он станет непригодным.
Полезное видео
Смотрите интересное видео, как температура влияет на прочность и качество фундамента:
В этом видео рассказывается про бетонирование при минусовых температурах:
Видео-отзыв о зимнем бетоне:
Противопоказания к цементированию
Существует несколько тепловых условий, при температуре которых нельзя заливать бетон:
- Столбик термометра на нижней границе – «плюс» 4 градуса, если не используется дополнительный обогрев. Хотя, многие считают, что крайним значением является нулевой градус, но по инструкции такие натяжки исключаются.
- В межсезонные времена. Такие периоды характеризуются частыми и непредсказуемыми перепадами температуры, что черева-то последовательными замерзаниями и оттаиваниями, вследствие чего материал получает урон.
- При температуре выше +25 градусов и влажности воздуха меньше 50 % в летний сезон без использования специальных быстросхватывающихся цементов.
- Если в течение 3-х дней после заливки бетона зимой, нет возможности проводить прогрев свежего основания в диапазоне плюсовой температуры 10-30 градусов.
- Нельзя заливать растворы с присадками при внезапной оттепели, если пошёл дождь или относительная влажность воздуха превышает 60%.
- Не стоит проводить цементирование в экстремальных условиях, если нет особых навыков работы и практики по уходу за бетонными поверхностями в таких случаях.
- При несоблюдении точных инструкций по нагреву материалов в осенне-зимний период. Т.е., важно точно знать, до каких температур можно прогревать стройматериалы для будущего раствора.
- Использование цементной сухой смеси низкого качества при заливке в минусовые температуры.
Вывод
Рассмотрев всевозможные варианты работы с цементным раствором можно сделать заключение о температурных условиях заливки бетона:
- Для уличного процесса, в любой сезон, оптимальными температурами являются: 5-20 градусов со знаком «+», от 0 до 5 градусов с использованием добавок, до «минус» 20 градусов с прогреванием и внедрением химикатов.
- Идеальные условия для гидратации: при нормальных погодных условиях – температура смеси должна быть +30 градусов, в холодный период с использованием подогрева – +70 градусов, при температуре окружающей среды – нагрев воздуха в диапазоне 5-30 градусов со знаком «+».
- Использовать химикаты можно при среднесуточной температуре ниже +5 градусов.
Бетон при отрицательных температурах – применение электрического подогрева, термоактивных опалубок, тепляков
Как известно, наилучшие условия для проведения работ по бетонированию — это весенний или осенний период с температурами от 10 до 20 градусов, самый лучший результат достигается именно при этих условиях. Но иногда приходится проводить бетонные работы при отрицательных температурах воздуха, этот вариант мы и рассмотрим в данной статье, ведь существует масса особенностей и нюансов, незнание которых может очень сильно повлиять на конечный результат.
Укладка бетона при отрицательных температурах без применения специальных технологий запрещена строительными нормами
Требования к бетонированию в зимний период
СНиП на бетонные работы при отрицательных температурах имеет номер 3.03.01-87 и носит название «несущие и ограждающие конструкции».
Именно в этом нормативном акте определены основные требования и особенности работ:
- Правила распространяются на работы, которые проводятся при среднесуточном значении температуры окружающего воздуха ниже +5 градусов или когда нижнее значение температуры за сутки составляет ниже 0 градусов.
- Процесс приготовления смеси должен производиться в отапливаемом помещении. При этом не стоит забывать тот факт, что процесс перемешивания должен быть более длительным, чем в летний период: не менее чем на 25% времени.
- Заполнители, применяемые для приготовления раствора должны быть подогретыми (особенно это касается воды), все сухие наполнители могут и не подогреваться, но в них не должно присутствовать кристаллов льда.
На фото: все емкости, предназначенные для хранения компонентов смеси, должны располагаться в помещении, так вы избежите их замерзания
- Если от места приготовления бетона до строительной площадки требуется доставка, помните, что раствор не должен остывать ниже установленных температур, это значительно ухудшает его свойства.
- Основание, на которое будет укладываться бетонная смесь должно исключать вероятность замерзания раствора при его заливке. С этой целью поверхности, а также армирующие элементы при их большом количестве требуется подогревать.
- Все поверхности должны быть очищены от наледи и снега, это очень важно, так как при снятии опалубки вы можете встретить неприятные сюрпризы в виде неровностей на поверхности.
- В условиях вечной мерзлоты бетонирование при отрицательных температурах по СНиПуII-18-76 проводится в строгом соответствии с нормативным актом, он должен использоваться как инструкция, так как цена ошибок в таких условиях слишком высока.
Основные технологии проведения работ в холодный период
Заливка бетона при отрицательных температурах может производиться множеством методов. Мы рассмотрим самые распространенные из них, которые чаще всего применяются в наших условиях. Стоит отметить, что все методики достаточно эффективны, если использовать их в соответствующих условиях.
Электрический подогрев бетона
Данный вариант очень популярен у крупных промышленных застройщиков, но и более мелкие объекты также с успехом используют электрический ток как способ поддержания положительной температуры при застывании бетона.
В зависимости от особенностей бетонных работ может быть использован один из следующих вариантов:
- Электронагрев с помощью специальных проводов, которые выпускаются в изоляции, но из-за особенностей конструкции при прохождении тока выделяют тепло и таким образом греют толщу бетона, ускоряя тем самым процесс его застывания и исключая замерзание. Чаще всего используется провод ПНСВ, сечение которого рассчитывается индивидуально для каждого объекта, при этом лучше привлечь специалистов, чтобы избежать ошибок в расчетах.
При проведении работ своими руками больше всего времени занимает процесс укладки проводов – делать это следует аккуратно, исключая повреждение изоляции
- Еще один вариант – прогрев материала с помощью электродов, в качестве которых чаще всего выступает арматура либо любые другие металлические штыри. Этот способ достаточно прост в плане реализации, но его использование предполагает использование большого количества понижающих трансформаторов и достаточно внушительный расход электроэнергии, что значительно повышает затраты.
Электроды ставятся заблаговременно либо втыкаются в свежезалитый раствор
- Еще один менее распространенный вариант – индукционный прогрев, который использует принцип электромагнитного поля для выделения тепла. Для использования данного вариант понадобится трансформатор и индукционная катушка.
Важно!
С недавних пор все чаще стал использоваться еще один интересный способ поддержания положительной температуры в бетоне – инфракрасный подогрев.
О свойствах лучистой энергии известно достаточно много, с ее помощью можно обогревать поверхность с минимальными затратами энергии, единственная проблема – высокая стоимость оборудования.
Использование различных добавок
Этот способ характеризуется тем, что свойства бетона при отрицательных температурах значительно улучшаются за счет специальных добавок, благодаря которым конструкции набирают высокие свойства прочности бетона даже при неблагоприятных условиях.
Все добавки можно разделить на несколько основных групп, в соответствии с которыми различаются и технологии проведения работ:
- «Холодный» термос, когда специальная добавка повышает экзотермию цемента, то есть его тепловыделение в процессе застывания. Ее использование позволяет составу подогреваться самостоятельно. Стоит отметить, что такой вариант подходит для небольших морозов.
- «Горячий» термос предполагает нагревание раствора в процессе его размешивания до определенной температуры. После заливки состава добавка значительно увеличивает термостатическую выдержку, за счет чего материал остывает очень долго.
- Еще один вариант – так называемый холодный способ, в смесь добавляются специальные противоморозные добавки, которые предотвращают промерзание поверхности и обеспечивают качественный набор прочности бетона при отрицательных температурах. Можно сказать, что это самый простой вариант для самостоятельного применения,цена состава невелика, а процесс применения прост: засыпаете добавку в приготавливаемую массу.
Добавки данной группы можно найти практически в любом строительном магазине
Важно!
Внимательно изучайте инструкцию по применению противоморозных компонентов, как правило, пропорции их добавления напрямую зависят от внешних условий: чем ниже температура, тем больше потребуется состава.
Использование термоактивных опалубок
Данный вариант предполагает использование различных конструкций, которые не только создают каркас будущего строения, но и обеспечивают качественное твердение бетона при отрицательных температурах за счет его подогрева.
Существуют следующие варианты подобных решений:
Термоактивная опалубка позволяет поддерживать положительную температуру даже при больших морозах
- Системы с электронагревательными элементами (специальные сетки, греющие кабеля, ТЭНы и так далее). Данный способ более прост, поэтому и используется чаще всего.
- Еще один интересный вариант – терморубашки, эта система представляет собой конструкцию с полостью, внутри которой циркулирует горячая вода, масло или пар. Система сложная, поэтому используется только на крупных объектах.
Тепляки
Этот способ предполагает возведение конструкций, которые и обеспечивают поддержание нужной температуры, при этом в тепляке можно проводить и другие работы – резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны проводиться при положительных температурах, это обеспечит отличный результат.
Тепляк обеспечивает качественное застывание бетона и комфортное проведение работ
Конструкции могут быть двух видов:
- Стационарные, собираемые из щитов с воротами. Чаще всего такие варианты используются при больших объемах работ.
- Временные тепляки, представляющие собой каркас с пологом из пленки или брезента. Такой вариант быстро возводится и легко собирается.
Временная конструкция может возводиться из подручных средств, что является несомненным достоинством
Стоит отметить, что все рассмотренные варианты, касаются лишь обычного бетона, укладка асфальтобетона при отрицательных температурах проводится совсем по другим требованиям. Поэтому важно правильно определить характер работ.
Вывод
Только соблюдение технологии гарантирует высокое качество работ даже в зимний период. Видео в этой статье поможет лучше разобраться в некоторых видах работ и наглядно покажет их особенности.
Требования к заливке бетона при низких температурах
Еще совсем недавно индивидуальное строительство придавалось замораживанию в зимний период, сегодня, наоборот, наблюдается явная тенденция роста. Все чаще индивидуальные застройщики прибегают к возведению фундамента именно в зимний период. Причин повышенного спроса на данный вид услуг несколько:
- Отсутствие заказов у строительных компаний благоприятствует снижению стоимости выполнения работ.
- Проведенные работы по обустройству основания под здание, влияют на сокращение сроков окончания строительства.
- К весенне-летнему периоду основание готово, поэтому можно возводить стены, обустраивать крышу, выполнять отделочные работы и в течение сезона дом готов к сдаче в эксплуатацию.
А так же вы можете узнать какие достоинства и недостатки строительства фундамента в зимний период здесь.
Что нужно учитывать при устройстве фундамента зимой
Главным недостатком возведения основания в зимний период являются плохие климатические условия, которые неблагоприятно сказываются на работе с бетоном. Но с применением новых технологий и материалов появилась возможность этот недостаток полностью исключить. Для того чтобы заливка бетона при минусовой температуре была качественной, изготовленная смесь и способы ее транспортировки должны соответствовать ГОСТ 10268-70, а при выполнении бетонных работ обязательным является строгое соблюдение требований СНиП 3.03.01-87. Узнайте больше про строительство ленточного фундамента зимой тут.
Как осуществляются бетонные работы при низких температурах
Чтобы бетонирование при отрицательных температурах имело высокое качество и отвечало прочностным требованиям, необходимо выполнять работы со строгим соблюдением технологий. Перейдя по этой ссылке вы узнаете можно ли произвести заливку зимой?
Смесь не потеряет своих свойств и характеристик, если:
- в состав вводятся дополнительные морозостойкие добавки, которые не позволяют бетону промерзать и слишком медленно твердеть;
- опалубка и бетон прогреваются специальным кабелем;
- производится общее утепление объекта.
Для этих целей применяется поэтапное проведение мероприятий.
Перед началом бетонирования необходимо выполнить подготовительные работы:
- установка опалубки;
- удаление снега и мусора;
- подведение источника питания к объекту (прокладка кабеля), который необходим для прогрева опалубки и заливаемой бетонной смеси.
Качественное соединение между слоями бетона происходит только в том случае, когда новый залитый слой имеет хорошую адгезию с предыдущим, который не успел полностью схватиться. Поэтому работы выполняются по максимуму быстро и в одну смену. Попутно осуществляется тщательное уплотнение смеси в углах и в местах соединения. Чтобы бетон хорошо уплотнился его нужно освободить от воздушных пузырьков, работа выполняется с помощью металлического лома или специального вибратора.
После того как вся опалубка будет заполнена бетоном, открытые участки накрываются щитами, строительной пленкой, рубероидом либо другим материалом.
Строгий контроль бетонной смеси производится на всех производственных этапах: начиная с процедуры изготовления и заканчивая заливкой ее в опалубку. Главное внимание уделяется температурным показателям смеси: марка М 400 в процессе замешивания имеет около +60°С, а при заливке она должна не превышать +35°С. С применением противоморозных добавок температура на выходе из бетономешалки может иметь другой показатель и он определяется специалистами лаборатории, так как на него непосредственно влияет временной показатель схватывания.
Для того чтобы правильно рассчитать время твердения, необходимо правильно подободрать противоморозные добавки, так как в их состав включены различные пластификаторы, от применения которых зависит хороший набор прочности бетона при отрицательных температурах.
Важно! При какой температуре можно заливать бетон? Заливать бетон можно при температуре -5ºС и при -15ºС. Но температура не должна быть ниже -15ºС.
Электропрогрев при заливке бетона при низких температурах
Очень важно создать систему электропрогрева, которая является главной составляющей при работе с бетоном в условиях зимы. Технология прогрева предусматривает применение проводов типа ПНСВ, которые монтируются непосредственно в опалубку либо в строительные конструкции, а иногда их устанавливают с внешней стороны. Главное следить за оптимальной температурой, так как ее повышение влечет пересушивание, а понижение – замедляет процедура схватывания и твердения.
Важно! В целях техники безопасности во время проведения уплотнительных работ необходимо отключать электропитание.
Продолжительность электропрогрева полностью зависит от температуры воздуха окружающей среды и самой смеси, которая поднимается до +35°С. От заливки до достижения прочностных показателей проходит примерно 7 дней, но процесс может проходить значительно дольше, если температура воздуха окружающей среды будет приближена к +5°С.
Процесс твердения постоянно держится под контролем, что способствует успешному проведению данного вида работ. Ведь после того как состав набирает прочности (50%) низкая температура уже не может ему причинить вред, повлиять на ухудшение качества и свойств. Происходит набор прочности бетона в зависимости от температуры воздуха окружающей среды, чем она ниже, тем дольше длится процесс. Подсыхающий слой бетона необходимо увлажнять, периодически сбрызгивая его теплой водой.
Важно! Когда осуществляется заливка бетона при отрицательной температуре обязательно нужно следить за процедурой затвердевания. Для этих целей используются термометр и термопара.
Утепление строительного объекта
Еще одним способом заливки бетона при отрицательных температурах является утепление объекта путем установки временного шатра над основанием будущего дома и крытая территории я прогревается тепловыми пушками или другими обогревательными устройствами, а также буржуйками. Такой способ не требует включения в состав бетонной смеси химических добавок и это является положительным моментом, тем более, что химические компоненты не работают на все сто процентов при температуре ниже -5°С. А в этой статье вы сможете узнать какие способы утепления ленточного фундамента есть.
Ускорить процесс возведения фундамента стало возможным благодаря новым материалам и технологиям. Какие из них лучше применить, каждый выбирает для себя наиболее оптимальный и эффективный вариант. Так же вы можете ознакомиться с гидроизоляцией ленточного фундамента и с основными способами выполнения перейдя по этой ссылке.
Бетонирование монолитных конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха
Общие положения и понятия
Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого – календарного.
Зимними считаются условия бетонирования при установлении средне-суточной температуры наружного воздуха не выше 5°С или при опускании в течение суток минимальной температуры ниже 0°С. (Подобные климатические условия продолжаются на территории России в среднем 6-7 месяцев в году).
Формирование прочностных характеристик бетона в зимних условиях имеет следующие особенности:
1-Основной проблемой является замерзание в начальный период структурообразования бетона несвязной воды затворения (объем воды на куб бетонной смеси составляет в среднем 120-150литров).
2-При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. Вода, тонким слоем находящаяся на поверхности крупного заполнителя и арматуры, в процессе замораживания свежеуложенного бетона образует вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяные пленки.
3-В результате этих процессов прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет.
4-При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура нарушается.
5-При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и процесс гидратации цемента возобновляется, однако, разрушенные структурные связи в бетоне не восстанавливаются.
Теоретически и практически доказано, что в замерзшем бетоне после его оттаивания ( допустим весной) будет продолжаться процесс набора прочности до заданной марочной при условии набора им к моменту замерзания так называемой критической прочности. В дальнейшем после набора 100% проектной прочности бетон работает по характеристике Морозостойкость, т.е показателю числа циклов замораживания и оттаивания. Этот показатель обозначается F100, F150, F200 и т.д.
Поэтому цель зимнего бетонирования– предохранение бетона от замерзания в ранние сроки, обеспечения надлежащих условий его твердения, приводящих к набору критической прочности.
Если бетон до замерзания приобретает необходимую начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него отрицательного воздействия.
Критерий морозостойкости – критическая прочность, выраженная в % от проектной прочности в возрасте 28 суток, при достижении которой бетон может быть заморожен без снижения его прочностных показателей после продолжения твердения при наступлении положительных температур.
Величина нормируемой критической прочности зависит от факторов, включающих тип монолитной конструкции, класс примененного бетона, условия его выдерживания, срока приложения проектной нагрузки к конструкции, условий эксплуатации, и составляет:
для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой 50% проектной прочности для бетона класса В7,5-В10, 40% – для бетона класса В12,5. В25 и 30% —для бетона В30 и выше.
Задачей достижения бетоном критической прочности при отрицательных температурах наружного воздуха является обеспечение требуемых температурно-влажностых условий твердения с момента приготовления бетонной смеси, доставки, укладки и выдерживания в опалубке.
Приготовление бетонной смеси. Бетонную смесь приготавливают на подогретых составляющих и горячей воде. Цемент должен находится в утепленном помещении и не подогревается. Средняя температура после приготовления бетонной смеси составляет 35-45град.С.
Доставка бетонной смеси. В интервале температур от 0 до -15град.С может осуществляться в автобетоносмесителях без теплоизоляции смесительного барабана. При этом падение температуры бетонной смеси, находящейся в барабане автобетоносмесителя составляет 10-15град в час.
Доставка бетонных смесей в интервале температур от-15 до -25град.С должна производиться в автобетоносмесителях в зимнем исполнении.
С целью предохранения бетонной смеси от замерзания в процессе доставки применяются противоморозные добавки.
Подача и укладка бетонной смеси. Подачу и укладку бетонной смеси при отрицательной температуре целесообразно производить с помощью бетононасосных установок в зимнем исполнении. При этом бетоновод от бетононасоса до места укладки в опалубку должен быть утеплен снаружи теплоизоляционными материалами ( пенополиуритан, минвата, гибкие нагревательные элементы и др.)
При подаче бетонной смеси из автобетоносмесителя в бетононасос допускается не более одной перегрузки. Температура бетонной смеси, поступающей в бункер насоса, должна быть не ниже +10°С.
Подготовка основания. Основание на которое будет укладываться бетонная смесь отогревается до положительной температуры с помощью нагревательных проводов, тепловых пушек и др.
Опалубку и арматурудо бетонирования очищают от снега и наледи. Арматура диаметром 25 мм и более, жесткие прокатные профили и крупные металлические закладные детали при температуре -10°С и ниже отогревают до положительной температуры.
Замерз бетон: критические условия для работ и последствия
Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?
При какой температуре замерзает бетон
Для застывания бетонной смеси нормальным является температурный режим не ниже +5 градусов. Работы, как правило, проводятся при температуре воздуха от +15 — до +20 градусов. Соблюдение рекомендуемых условий позволит избежать применения дополнительных технологий и избежать лишних затрат.
Затвердевание основания и поверхности бетонной конструкции происходит за месяц при поддержании температуры в пределах +15 — +20 градусов. При температуре ниже +15 градусов процесс растягивается вплоть до 60 дней, при нуле — затвердевание прекращается. Залитый в опалубку раствор при минусовых значениях начинает замерзать.
В том случае, если фундамент успел окрепнуть до наступления холодов, резкие перепады температур не страшны. В весенний период приостановленный процесс возобновляется. В результате фундамент не промерзает и не трескается. Но если бетон не успевает набрать прочность, то при резких заморозках монолит получается неудовлетворительного качества.
Промерзает залитый бетон уже при отметке -15 градусов. Для крепкого основания такая погода не страшна. Не затвердевший материал промерзает при -20 градусах.
Какие могут быть последствия
Замерз бетон при заливке
Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:
- залитая плита не набирает прочность;
- даже разовое замерзание может повлечь снижение технологической прочности;
- внутри бетона скапливается вода, которая из жидкого агрегатного состояния превращается в лед;
- поверхностный слой со временем облупливается, что ведет к появлению трещин;
- образовавшийся в расщелинах бетона лед снижает сцепление отдельных составляющих, что также ведет к трещинам и расслоению поверхности.
При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.
Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.
Замерз бетон после заливки
Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:
- При временном понижении температуры сильных деформаций внутри и на поверхности залитого материала не происходит. При восстановлении погоды скопившийся в бетоне лед оттаивает. Вода никак не мешает продолжению процесса затвердевания.
Ненадолго примороженный бетон не теряет первоначальных качеств. Единственным минусом, и то не критичным, можно назвать процесс потери заявленной марочной прочности.
- При резком понижении температуры воздуха страдает верхний залитый слой. Поверхность со временем облупляется из-за поднявшейся на самый верхний слой воды. Дело в том, что в этом случае водоцементное соотношение нарушается: внизу наблюдается недостаток влаги, а на поверхности излишек. При заморозках вода превращается в лед, что ведет к растрескиванию и повреждению конструкции.
- Если температура понижается надолго, то бетон может окончательно разрушиться. Это связано с полной остановкой процесса гидратации. Даже после оттепели прочность уже не восстановится. Остается только применять дополнительные меры защиты во время заморозков.
Бетон замерз с противоморозными добавками
Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:
- При использовании в бетонной смеси дополнительных добавок некоторые характеристики фундамента снижаются, что влияет на уменьшение прочности конструкции. Это ведет к растрескиванию не только верхнего слоя, но и середины, а также основания.
- Из-за потери мощности бетонной конструкции возникает деформация.
- Бетон становится более подвержен перепаду температур, чем если бы был без специальных противоморозных добавок. Это ведет к образованию щелей и отверстий в основании конструкции. При попадании в них влаги происходит постепенное разрушение.
С противоморозными добавками вероятность промерзания бетонного слоя не велика. Если это все же произошло, то сохранить целостность конструкции будет гораздо тяжелее.
Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть
Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.
При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.
От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.
Что делать, если замерз бетон
Если неожиданно ударил мороз и конструкция замерзла, то ее в первую очередь отогревают. Сделать это можно с помощью применения тепловых пушек, мощных электрических прожекторов или путем использования металлических бочек, внутри которых разводят костер. Делают это быстро с использованием нескольких емкостей.
Сразу после понижения температуры воздуха следует накрыть поверхность пленкой ПВХ. Такая мера позволит ликвидировать отдачу тепла от верхнего слоя и сохранить нормальную температуру на глубине фундамента.
Если перекрытие фундамента не нуждается в спасении, то достаточно будет сделать только утепление сверху, поместив на поверхность тепловую пушку. Снизу тепло будет поступать от земли, что и спасет всю конструкцию в целом.
Снижение температуры не страшно для затвердевшего бетона, но похолодание нарушает целостность поверхности. При замерзании бетона главное сразу начать работу по восстановлению. Промедление приводит к нежелательным последствиям, вплоть до серьезной деформации конструкции. Зная все тонкости условий бетонирования, можно добиться хороших результатов.
Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха
Заявка успешно отправлена.
В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.
Минусовая температура отрицательно сказывается на гидратации бетонной смеси. В данной статье мы рассмотрим несложные приемы, позволяющие проводить бетонные работы в зимний период.
Географическое положение нашей страны диктует свои правила и технологии на все виды строительных работ, проводимых в холодное время года. С повышением отрицательных температур, бетонные работы возможны лишь на тех площадках, где заранее заложена техническая возможность электропрогрева или другого вида прогрева бетонной смеси. Как вы уже догадались, речь идет о крупных строительных площадках, где независимо от погодных условий бетон должен литься в строго определенные сроки.
Минусовая температура отрицательно сказывается на гидратации (срок набора прочности) бетонной смеси. Давайте вспомним, из чего она состоит: цемент, песок, вода и щебень. Вода — это катализатор для химической реакции процесса схватывания бетона. При отрицательной температуре происходит вымерзание влаги, которая крайне необходима для процесса набора прочности, потеря прочности бетона ставит под угрозу все дальнейшие виды работ. Основная задача зимнего бетонирования — это сохранение влаги и поддержка нужного температурного режима для оптимального схватывания бетона. Если влага в бетонной смеси закристаллизовалась, то этот бетон уже не спасти, и не стоит ждать оттепели — этот процесс необратим.
Рекомендуемые нормативы зимнего бетонирования:
· Оптимальная температура для схватывания бетона +10…+20 °C.
· При температуре -20…+10 °C необходимо принимать меры для нормальной гидратации бетона.
· При опускании температуры ниже отметки -20 °C все виды бетонных работ запрещены.
Способы прогрева бетона в домашних условиях
При температуре 0…+10 °C допускается работа с бетоном при условии добавления присадок пластификаторов, которые не дают смеси потерять нужный набор прочности. В зависимости от температуры окружающей среды присадка разводится строго в пропорции, указанной в прилагаемой инструкции. Купить антиморозную присадку можно в любом строительном магазине.
Недостаток пластификаторов — это замедленный набор прочности, если при +17 °C бетон набирает свою марочную прочность за 7 дней, то при +7 °С с использованием пластификаторов процесс может затянуться до 30 дней. Для того чтобы ускорить схватывание бетона, после заливки его необходимо утеплить подручными средствами, которые вы легко найдете в своем хозяйстве. Если заливается бетонная плита, желательно засыпать её древесными опилками, что сократит процесс гидратации почти вдвое.
В качестве утеплителя прекрасно подходит пенопласт и пенофлекс, но покупать его для одной заливки не слишком рентабельно. Гораздо дешевле купить пенопластовую крошку и засыпать ей плиту, для того, чтобы легкую крошку не сдувало ветром, её необходимо накрыть клеенкой или брезентом, прижав его по периметру заливаемой плиты.
Колонны и стены защищены опалубкой, но все же не будет лишним накрыть открытые участки бетона той же клеенкой или брезентом. Во время набора прочности бетона происходит химическая реакция, благодаря которой сама бетонная смесь выделяет некоторое количество тепла, которое необходимо сохранить дополнительными утеплителями.
Если столбик термометра опустился ниже нуля, то выделяемого тепла уже недостаточно. На промышленных стройках для прогрева бетона при минусовых температурах используют специальные трансформаторы, посредством которых греют бетон нагревательными проводами.
Покупать специальный трансформатор для того, чтобы залить в мороз пару кубов бетона, затея не слишком хорошая. В качестве такого трансформатора вполне реально использовать обычный сварочный трансформатор на 150–200 А. Ниже приведен список материалов, необходимых для прогрева небольшой плиты сварочным аппаратом:
· Сварочный аппарат 150–200 ампер.
· Провод ПНСВ 1,5мм.
· Одинарный алюминиевый провод АВВГ 1×2,5мм.
· Изолента ХБ (черная).
Подготовка к прогреву
Греющий провод ПНСВ необходимо разрезать на куски длиной в 17–18 метров. Полученные отрезки (петли) равномерно укладываем и подвязываем по всему арматурному каркасу заливаемой конструкции. Закладываем петли таким образом, чтобы после заливки они находились чуть выше середины плиты, если заливается колонна или стена, слой бетона над петлями должен быть не менее 4 см. Подвязывать греющий провод лучше всего изолированным алюминиевым проводом. Он должен идти не в натяжку, в идеале его нужно расположить в волнообразном порядке. Расстояние между петлями, в зависимости от температуры воздуха, колеблется от 10 до 40 см. Чем ниже минусовая температура, тем меньше расстояние между петлями. Количество прогревочных петель зависит от мощности сварочного аппарата. Одна петля потребляет 17–25 ампер, значит 6–8 прогревочных петель — это максимум, что вытянет сварочный аппарат на 250 ампер.
При укладке петель важно маркировать концы, как вариант, на один конец каждой петли наматываем полоску изоленты, а второй конец оставляем свободным.
После того как петли уложены и подвязаны, нужно нарастить на них алюминиевые концы, которые потом подключаются к аппарату. Длина холодных концов определяется месторасположением самого сварочного аппарата, но не более 8 метров. Сращиваем петлю и холодный конец при помощи скрутки длиной в 4–5 см. Тщательно изолируем скрутку ХБ изолентой и укладываем её с таким расчетом, чтобы после заливки она осталась в бетоне, так как на воздухе скрутка сгорит. Маркировку изолентой нужно перенести на присоединяемый холодный конец петли.
Подключение и прогрев
После заливки все холодные концы нужно подключить к сварочному аппарату, концы с маркировкой и без сажаем на разные полюса аппарата. После того как все подключено, проверяем всю схему прогрева и включаем аппарат на минимальной нагрузке регулятора мощности. Токовыми клещами меряем каждую петлю в отдельности, норма 12–14 ампер. Через час добавляем половину запаса мощности аппарата, через два часа выкручиваем регулятор полностью. Очень важно равномерно добавлять амперы на прогревочные петли, на каждой петле должно показывать не более 25 ампер. При температуре -10 °C 20 ампер на петле обеспечивают нормальную температуру, необходимую для схватывания бетона. По мере схватывания бетона ампераж петли падает, что дает возможность постепенно его увеличивать на сварочном аппарате. Перед тем как увеличить, смотрим, упало или нет значение на самих петлях. Если ампераж не изменился с последней проверки, то ждем, когда он упадет хотя бы на 10%, и лишь после этого повышаем ток.
Время прогрева зависит от объема заливки и температуры окружающего воздуха. Так же как и в бетонировании с присадками, дополнительно утепляем заливаемую конструкцию. При морозе до 10 градусов достаточно 48 часов для нормальной гидратации бетона. После того как прогревочные петли отключены, дополнительные утеплители остаются еще минимум 7 дней. Не стоит слишком нагревать бетон, так как это чревато излишним испарением влаги, что в последствии приведет к образованию трещин и потери прочности бетона. Плита под утеплителем должна быть чуть теплой и не более того. Прогрев бетона сварочным аппаратом в домашних условиях требует повышенных мер электробезопасности и должен выполнятся лишь при наличии необходимого запаса знаний электротехники и профессиональных навыков работы со сварочным аппаратом.
При отсутствии сварочного аппарата можно использовать старый способ прогрева — «тепловой шатер». При заливке небольших конструкций над ними возводится палатка из брезента или фанеры, воздух в которой греется с помощью тепловых пушек или газовых обогревателей. Хорошо зарекомендовали себя при таком методе обогрева «Чудо-печки», работающие на дизельном топливе. При экономичном потреблении топлива (2 л на 12 часов) одна печь прогревает 10–15 кубов воздуха теплового шатра до нужной температуры гидратации бетона.
Время набора прочности бетона в зависимости от температуры
Создание различных строительных конструкций предполагает выполнение работ с цементным раствором, потому чрезвычайно важно предварительно изучить график набора прочности бетона, чтобы строительство завершилось успешно. Для достижения раствором марочной твердости обычно необходимо 4 недели, однако на протекание затвердевания могут влиять различные факторы, которые следует учитывать.
Набор прочности бетона – этапы схватывания раствора и твердения
Первый этап приобретения цементом марочной твердости – процесс схватывания, который происходит за несколько суток с момента подготовки смеси. Скорость схватывания напрямую зависит от температуры воздуха:
- Летом при достижении воздухом температуры 20 градусов по Цельсию процесс схватывания начнется уже через 120 минут после заливки смеси и полностью завершится еще через 60 минут. Итого на весь процесс уйдет примерно 3 часа.
- При охлаждении воздуха схватывание начнется намного позже. При 0 градусов оно начинается через шесть и более часов, а на всю первую стадию твердения уйдет до суток.
Чем теплее воздух, тем быстрее схватывается смесь. Жарким летом для схватывания бывает достаточно 10-15 минут.
В жаркую погоду бетон может схватиться за 10-15 минут
Схватывание бетонного раствора приводит к началу его затвердевания, потому очень важно придать смеси нужную форму максимально быстро. При высоких температурах требуется увеличение времени схватывания, чему способствует механизм тиксотропии. Так называют способность раствора уменьшать вязкость из-за встряхивания. Из-за этого смесь в бетономешалке на протяжении длительного времени сохраняет свои качества и не твердеет.
После схватывания запускается процесс твердения. На набор максимально возможной жесткости уходит до нескольких лет, однако свои характеристики цемент приобретает уже спустя 4 недели. Процесс затвердения раствора очень неравномерен. Наиболее интенсивно он идет в течение первой недели-двух с момента заливки, за это время он приобретает до 70 процентов от своего максимального значения, после чего твердение замедляется, однако не прекращается.
Набор прочности бетона – продолжительная процедура, на которую могут оказывать влияние различные факторы. К наиболее значимым из них относят:
- внешнюю температуру;
- влажность воздуха;
- марку.
Набор марочной прочности бетона в зависимости от температуры
Теплота воздуха – самый важный фактор, влияющий на скорость приобретения бетоном его характеристик. При прохладном воздухе процесс затвердевания происходит намного медленнее, чем жарким летом. При морозе процесс набора жесткости полностью останавливается, так как входящая в состав смеси вода замерзает, а она необходима для гидратации цемента. При повышении температуры выше нуля процесс затвердевания продолжится, но способен вновь остановиться из-за мороза.
Зимой процесс затвердевания происходит намного медленнее
Для работы в зимнее время обычно используют смеси, в состав которых входят специальные вещества, обеспечивающие ускорение процедуры затвердевания и снижающие температуру, при которой процедура гидратации останавливается. На современном рынке представлены качественные составы, твердеющие максимально быстро и способные достичь крепости за 14 дней.
Горячий воздух среды позитивно сказываются на скорости затвердевания бетона. При +40 градусах по Цельсию раствор приобретает твердость в течение первой недели. Именно по этой причине все работы с растворами принято проводить в летний период.
Зимой для ускорения процесса твердения и предотвращения замерзания воды могут использовать специальное оборудование и средства для подогрева залитой конструкции. Однако это, во-первых, требует профессиональных знаний, во-вторых, приводит к существенному удорожанию всех запланированных строительных работ. Нагрев до температуры более 90 градусов недопустим, так как из-за этого может пострадать сама структура возводимых частей.
Ниже представлен график, отражающий время набора марочной прочности бетона в зависимости от температуры. Кривые построены из расчета характеристик материала марки М400 и они позволяют определить процент прочности, набираемой за определенное количество суток в соответствии с различными температурными условиями. Первая линия – это +50 градусов по Цельсию, последняя – +5 градусов.
К примеру, график дает возможность определить, что при +50 градусах смесь за первые 2 суток наберет около 75% от марочной прочности. При +5 градусах эти же характеристики бетон приобретет только спустя 20 дней.
Существует специальное оборудование для ускорения затвердевания бетона
С помощью информации из графика можно также узнать сроки распалубки заливаемой конструкции. Распалубка может осуществляться после того, как смесь наберет более 50% от величины жесткости. Учитывая, что при температуре ниже +10 градусов для набора полной прочности бетону не хватит даже 4 недель, в таких условиях стоит задуматься о возможности подогрева заливаемых конструкций.
Определить оптимальное время заливки цементного раствора поможет приведенная ниже таблица. Она, в зависимости от марки материала и условий, показывает необходимое количество суток для гидратации.
В таблице красным цветом выделена нормативно-безопасная жесткость раствора, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Зеленым – безопасная твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Синим – твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях.
Влияние марки цемента и влажности на скорость гидратации
Марка используемого цемента напрямую влияет на скорость затвердевания. Более того, марка определяет также критическую прочность раствора, которую он должен успеть приобрести на начальном этапе схватывания. Ниже приведено соотношение, описывающее критическую прочность (в проценте от марочной) для разных цементов:
- М15-М150 – 50%.
- М200-М300 – 40%.
- М400-М500 – 30%.
Если планируется осуществлять заливку предварительно напряженных конструкций, критическая твердость будет составлять более 70% от марочной.
Что касается влажности окружающей среды, то пониженный уровень данного параметра может отрицательно влиять на процесс гидратации. Если влага будет полностью отсутствовать, то процедура гидратации цемента полностью остановится. Если же влажность будет высокой то скорость твердения будет увеличиваться. Оптимальные условия для быстрого затвердевания – высокая влажность и высокая температура.
Особенно критичной малая влажность станет для заливки при высоких температурах. Жара приведет к быстрому высыханию воды, что отрицательно скажется не только на времени гидратации, но и на характеристиках заливаемых конструкций. Из-за этого в теплое время года может требоваться периодическое увлажнение залитого цемента.
Так как на гидратацию цемента влияет множество факторов, заливку смеси необходимо осуществлять только после определения оптимальных условий и с их соблюдением. Если не учитывать влияющие на процедуру условия, все строительство способно завершиться совсем не так, как изначально планировалось и потраченные собственником деньги просто уйдут в трубу.
Бетонирование при отрицательных температурах
Сегодня многих жителей волнует вопрос зимнего бетонирования. Люди интересуются как производить этот процесс в холодное время и какой бетон лучше всего подойдет для таких условий.
И именно поэтому в этой публикации следует раскрыть все детали бетонирования в зимнее время.
Самой основной проблемой зимнего бетонирования считается весьма низкая температура воздуха.
Вначале необходимо сказать о том, как может повлиять низкая температура на затвердение и схватывание бетона. Итак, существует две важные причины:
- Низкая температура затормаживает процесс гидратации цемента. Проще говоря, в холоде бетон очень долго набирает прочность.
- Второй причиной может являться вымерзание воды из бетонного состава. Стоит заметить, что в холоде при вымерзании воды процесс набора прочности бетона, вообще ,останавливается.
Теперь нужно по порядку разобрать каждую причину и понять, как каждая из них влияет на набор прочности бетона. Кроме того, необходимо выяснить основную проблему бетонирования в зимнее время и почему для свежего раствора так опасны отрицательные температуры.
Температура от 0 до +10 градусов является низкой для гидратации бетона. Поэтому процесс набора прочности при таких температурах серьезно затормаживается. Например, если процесс набора прочности происходит при температуре +20 градусов, то за неделю состав из бетона наберет прочность в 70%. а если этот процесс происходит при температуре +5 градусов, то бетон будет набирать 70% прочности в течение трех недель или месяца.
Для многих химических процессов высокая температура является отличным катализатором.
Поэтому гидратация цемента также нуждается в теплых температурах. Стоит заметить, что для длительного срока службы изделий ЖБИ применяется пропаривание свежих изделий, которые были произведены из бетона. Чтобы пропарить железобетонные изделия их помещают в камеру повышенной влажности с температурой +80 градусов. Такие условия способствуют бетонным изделиям за сутки набрать 70% прочности.
Если низкие, но положительные температуры тормозят процесс набора прочности, то отрицательные температуры вообще полностью его останавливают. И причиной тому является вымерзание воды. А без воды процесс набора прочности, вообще, невозможен. И удивляться этому не стоит. Ведь вода — это главный компонент, который участвует в образовании цементного камня. Нужно помнить, что цемент во время созревания должен быть обязательно в контакте с влагой.
Стандартный срок набора марочной прочности бетона обычно составляет 28 полных суток. Именно за такой период бетон наберет ту самую прочность, которую спрогнозировал и рассчитал бетонный завод. Однако те люди, которые производят бетонирование в зимних условиях своими руками помнить, что этот процесс может пойти не по плану и даже растянутся на несколько месяцев.
Как бетонировать в зимнее время
Теперь стоит сообщить все тонкости бетонирования при отрицательных температурах. Итак, в этом процессе важно проследить за тем, чтобы вода в бетонном составе не замерзла. Ведь цементу для правильно застывания необходима вода. Поэтому технология бетонирования в зимних условиях направлена на сохранение влаги в бетоне.
И для того чтобы вода при минусовой температуре не застыла, применяются современные методы. Например, в состав раствора могут быть добавлены противоморозные добавки.
Электропрогрев подойдет также для качественного застывания бетона. Для гидратации бетонного состава в зимнее время можно использовать пленку ПВХ и любые современные утеплители. Также для того чтобы ускорить процесс набора прочности, можно использовать временные укрытия, в которых устанавливают тепловые пушки.
В основном бетонные работы при отрицательных температурах воздуха проводятся с применением противоморозных добавок. Многие заводы по производству бетона создают цемент сразу с зимними добавками. Смесь с подобными добавками выпускается в нескольких вариантах. Однако все они между собой отличаются процентным содержанием добавок. Стоит заметить, что противоморозные добавки в состав бетона добавляются в строгих пропорциях. Здесь производитель учитывает много факторов. Поэтому именно такой бетон поможет произвести качественное бетонирование при минусовых температурах.
На больших стройках применяется другой метод, а именно электропрогрев бетона. Однако на Российских стройках со слабыми электроподстанциями этот процесс крайне тяжело осуществить.
Самым рациональным методом для гидратации цемента в зимних условиях считается укрывание бетона. Цемент при застывании и контакте с водой выделяет тепло. Поэтому чтобы сохранить тепло, нужно использовать не только пленку ПВХ, но и утеплитель. Но в отдельных случаях при очень низких температурах, целесообразнее применить тепловые пушки.
Если во время гидратации применяются тепловые пушки, то бетон полностью пленкой укрывать не нужно. Лучше всего соорудить временный каркас из досок. Верх этого каркас нужно укрыть пленкой. И прямо под такой каркас необходимо установить тепловые пушки. Важно помнить, что при высокой температуре под таким навесом процесс набора прочности пройдет гораздо быстрее.
Чтобы бетон набрал прочность в 50%, нужно устроить прогрев тепловыми пушками на 1 — 3 суток.
Какие последствия могут возникнуть при зимнем бетонировании
При низких температурах бетон довольно быстро застывает. И если в вашем случае произошло именно так, то переживать не стоит. Ведь с приходом оттепели бетонный состав оттает и работы возобновятся.
Подобные ситуации в основном случаются в октябре или ноябре, когда отрицательные температуры длятся всего лишь несколько дней. Поэтому как только морозы отступят, бетон продолжит набирать прочность.
Во время заморозка самые серьезные воздействия испытывает верхняя часть бетона. Массив при этом сохраняет свою прочность. Однако в дальнейшем верхний слой может облупиться. Облупление верхнего слоя бетона происходит из-за того, что вода как легкий компонент поднимается верх.
Лишняя влага нарушает в верхней части конструкции водоцементное отношение. А еще появлению такого эффекта способствует отрицательная температура воздуха.
Если бетонный раствор не получилось использовать по прямому назначению и он замерз, а оттепели настанут еще нескоро, то необходимо принять некоторые меры по спасению. Итак, бетонное сооружение нужно накрыть пленкой ПВХ. Сделать этого необходимо для того, чтобы перепады температур не смогли нарушить верхней слой раствора. Такое действие поможет спасти бетон и дать ему возможность в теплое время продолжить гидратацию. Стоит сказать, что у такого состава прочность будет сравнительно меньше. Но это не так уж страшно. А если бетон просто бросить на открытом пространстве, то он вообще окажется негодным для строительства.
После зимнего периода неприкрытый бетонный состав теряет некоторую часть своего верхнего слоя. Происходит это из-за того, что осадки и перепады температур негативно влияют на состояние неокрепшего состава. Поэтому весной верхний слой просто сметают веником.
Теперь вы поняли, как производить бетонирование при отрицательных температурах в домашних условиях. Из этой публикации понятно, что этот процесс требует особой подготовки и определенных знаний, которые помогут сделать все грамотно.
Заливка бетона в холодную погоду
Заливка бетона — задача, выполняемая профессионалами и энтузиастами по всему миру во время строительства. Это жизненно важная часть процесса, и ее нужно делать правильно, чтобы конечный продукт был безопасным.
Однако в определенное время года и в определенных регионах мира погода не очень помогает при заливке бетона. Заливка бетона в холодную погоду может быть сложной задачей, требующей особой осторожности и определенных действий, которые отличаются от заливки бетона в более теплом климате.
Проблема заливки бетона в холодную погоду связана с водой внутри самого бетона. Если воде в свежем бетоне дать замерзнуть, он будет непоправимо поврежден, что сделает бетон непригодным и небезопасным для использования.
Бетон не должен замерзать, чтобы его можно было использовать в качестве избыточного материала — при достаточно низких температурах бетон набирает прочность дольше, чем обычно, что может привести к значительным задержкам в реализации вашего строительного проекта.
Код проекта BS 8110 требует, чтобы бетон не подвергался воздействию температур ниже 5 градусов Цельсия до тех пор, пока прочность смеси не достигнет не менее 5 МПа.Эти требования теперь перечислены в BS EN 13670 в соответствии с директивой по исполнению бетона , а не теперь в отмененной BS 8110.
Любые поверхности, которые будут контактировать с вновь залитым бетоном, должны иметь температуру не менее 2 градусов Цельсия, но нет никаких температурных ограничений для арматурных стержней, только на них не должно быть льда или снега.
Что можно и нельзя
- Убедитесь, что вы проверили прогноз погоды, прежде чем начинать заливку бетона
- Если вы используете пламенные обогреватели, убедитесь, что вы выпускаете их наружу, чтобы избежать газирования.
- Используйте защитные покрытия для бетона, чтобы предотвратить замерзание бетона
- Используйте теплоизоляционные покрытия или обогреваемые ограждения, чтобы бетон оставался теплым в течение трех-семи дней.
- Не герметизируйте свежеуложенный бетон, пока не закончится процесс удаления воздуха и схватывания.
Важно помнить, что прочность любого бетона, замерзающего в течение первых 24 часов, может снизиться до 50% за 28 дней.Убедитесь, что температура бетона не опускается ниже 4 градусов Цельсия, чтобы предотвратить потерю прочности.
Total Concrete являются экспертами в области обеспечения бетона высочайшего качества как для коммерческих, так и для домашних клиентов. От товарного бетона до , до услуг по перекачиванию смешанного бетона и бетононасоса на месте — у нас есть все необходимое для вашего строительного проекта.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше .
Зимнее бетонирование — Советы и хитрости
Бетон можно успешно укладывать, отделывать и выдерживать зимой, если вы понимаете, какое влияние низкие температуры оказывают на свежий и ранний бетон.
При схватывании бетона происходит ряд сложных химических реакций, очень чувствительных к температуре. Эта реакция в нормальных условиях выделяет значительное количество тепла. Если настолько холодно, что реакция замедляется, реакция и выделение тепла задерживаются — следовательно, прирост силы будет резко снижен.
Использование добавок может нейтрализовать некоторые негативные эффекты низких температур и позволить вам продолжать укладывать бетон при низких температурах, а следовательно, и зимнее бетонирование.
Так что же такое «низкая» температура?
В Новой Зеландии мы ограничены в том, что мы можем и не можем делать в строительной отрасли Строительным кодексом и ссылочными документами, поддерживающими Кодекс. В настоящий момент нас интересует NZS 3109. Этот стандарт довольно точно определяет допустимые температуры для укладки бетона. Этот документ привязан к Строительному кодексу через NZS 3604, ключевой документ для жилищного строительства в Новой Зеландии.Вы обязаны соблюдать положения этих документов, невыполнение этого может иметь для вас серьезные последствия, если дела пойдут не по плану.
Пункты, которые относятся к этому, находятся в Разделе 7 NZS 3109 (Укладка, отверждение и отделка бетона).
В частности, в Пункте 7.2 .1 (Неблагоприятные условия) говорится, что «бетон нельзя укладывать на мерзлый грунт, а также бетон должен быть помещен в неблагоприятные условия, как определено в 7.2.2, которые могут отрицательно сказаться на качестве и отделке бетона в конструкции, если не были приняты соответствующие меры предосторожности.«NZS 3109 можно приобрести в отделе стандартов Новой Зеландии (посетите сайт www.standards.co.nz).
Неблагоприятные условия?
Неблагоприятные условия включают температуру ниже 5 градусов на падающем термометре или 2 градуса на поднимающемся термометре. , или там, где становится нецелесообразно работать и надлежащим образом отделывать бетон.
Меры предосторожности, перечисленные в Стандарте, включают использование воздухововлекающих добавок, использования бетона с низкой осадкой, добавок (ускорителей и водоредукторов), увеличения содержания цемента, используя ту или иную форму защиты от замерзания и избегания мерзлых грунтов.
Ваши обязанности
В конечном итоге вы все несете ответственность по контракту перед домовладельцем, который оплачивает счет. Однако линии ответственности могут отличаться. Например, если вы занимаетесь россыпью, вы несете ответственность перед строителем, который, в свою очередь, несет ответственность перед владельцем. От этой линии ответственности стороны не уклоняются.
Если вы сознательно кладете бетон в температурные условия, описанные выше, подразумевается, что вы учли риски и приняли меры для предотвращения повреждения плиты.В случае возникновения проблемы позже вас могут привлечь к ответственности за свои действия и попросить оправдать их в суде. Там будет применяться критерий «разумности» (в том числе с учетом ретроспективного анализа).
Рискованно предполагать, что защита, основанная, скажем, на использовании только воздухововлечения, произведет впечатление на судью, когда он столкнется с сильно выкрашенной поверхностью дорожки, проезжей части или плиты. Свидетельства экспертов очень быстро опровергают ваш аргумент.
Если вас просят укладывать бетон в очень холодную погоду, было бы разумно получить письменное подтверждение инструкции.Если вы строитель, идущий на риск, будьте готовы столкнуться с финансовыми последствиями решения не ждать.
ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ НА МЕСТЕ
Планирование
- Быть организованным. Приведите снаряжение на место вместе с трудом и вовремя.
- Узнай погоду. Солнечный полдень означает низкие ночные температуры с риском заморозков. Если ожидается снег, достаньте лыжи и уберите тачку!
- Рассмотрите возможность использования бетона с низкой оседанием (80 мм).Этот бетон имеет более низкое содержание воды, он будет меньше истекать и иметь более короткое время схватывания.
- Заказать бетон с ускорителем в нем.
- Рассмотрите возможность использования бетона более высокой марки. Дополнительный цемент ускорит схватывание бетона.
В работе
- Не кладите бетон на мерзлый грунт. Если прогнозируется снегопад, накройте основание, чтобы защитить его или отложить ливень.
- Проверьте прогнозируемые дневные температуры и решите, следует ли продолжать, если температура упадет ниже 5 градусов или если на ночь ожидается мороз.Если будет принято решение продолжить, возьмите крышки, необходимые для защиты бетона от замерзания.
Укладка
- Уложите бетон как можно раньше утром, чтобы было достаточно времени для отделки поверхности при дневном свете.
- Не допускать намокания бетона. Проследите, чтобы просадка не превышала 80 мм.
- Не пытайтесь отделывать бетон до тех пор, пока вся стекающая вода не испарится. Это может занять некоторое время в холодные безветренные дни.
- В холодные безветренные дни может потребоваться отвод сточных вод.Какую бы систему вы ни использовали, будьте очень осторожны, чтобы вода не попала в верхнюю часть бетона. Это приведет к образованию мягкой пыльной поверхности.
- Не наносите цемент на поверхность, чтобы она не высохла. Это приведет к пылению и чрезмерному растрескиванию поверхности
- Не перерабатывать плиты, схватившиеся с задержкой из-за низкой температуры. (Будьте осторожны, чтобы отложенная отделка не повредила поверхность после окончательного схватывания).
Рекомендации по отверждению
- Если сразу после завершения отделочных операций ожидаются ледяные или морозные условия, не используйте воду для отверждения верхней поверхности, так как это замерзнет и повредит верхнюю поверхность до того, как она успеет развить какую-либо прочность. .
- Накройте плиту соломой и пластиком, чтобы верхняя часть плиты оставалась выше точки замерзания. Имейте в виду, что солома может обесцветить верхнюю часть плиты, если намокнет. Если это вызывает беспокойство, подумайте об использовании вместо него полистирола или другого изоляционного коврика.
- После того, как бетон пройдет первую ночь, удалите изоляцию и опрыскайте бетон отвердителем. Если ожидается более суровая погода, замените изоляцию, по крайней мере, на время похолодания для хорошей меры (или четыре дня, как разумное практическое правило).
- Не герметизируйте свежеуложенный бетон, если герметик не предназначен специально для нанесения на новый бетон при низких или очень низких температурах.
- Если после использования изоляции бетон стал теплым, осторожно удалите изоляцию таким образом, чтобы температура бетона не упала более чем на 20 градусов в течение 24 часов. Это позволит избежать риска возникновения трещин при тепловом ударе.
Выводы
Зимние условия создают дополнительные риски для отрасли бетонирования.Перспективное планирование и заказ правильного бетона на день могут минимизировать эти риски; НО будьте готовы отменить работу, пока температура не поднимется выше 5 градусов. Затраты, связанные с этой временной задержкой, незначительны по сравнению с последующими ремонтными работами или полной заменой.
Персонал Allied Concrete будет рад помочь вам с любыми проблемами или вопросами.
Для получения дополнительной информации или помощи, пожалуйста, звоните. Ваш звонок будет автоматически соединен с ближайшим к нам заводом.(Звонки с мобильных телефонов будут направляться в Окленд, Веллингтон или Крайстчерч.)
Чтобы загрузить версию этого документа в формате pdf для печати
кликните сюда
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Allied Concrete постарался предоставить максимально точную информацию. Однако мы не несем ответственности за применение обсуждаемых принципов.
Использование бетона в холодную погоду
Использование бетона в холодную погоду
Ниже приведены рекомендации по практическим мерам, которые необходимо принять на малых и средних рабочих местах.
При работе с бетоном в холодную погоду необходимо учитывать две разные температуры — температуру окружающего воздуха и температуру самого бетона, следующий совет проясняет, о чем идет речь, важно не путать их.
Если свежеуложенный бетон остынет ниже 0ºC, вода в смеси замерзнет и расширится. Это может настолько повредить бетон, что он станет бесполезным, и его придется удалить.
Однако, если бетон сначала сможет достичь прочности около 2 Н / мм2, он, вероятно, будет противостоять этому разрушительному расширению.Для большинства смесей эта прочность достигается в течение 48 часов, если бетон выдерживается при температуре 5ºC или выше. Однако даже после того, как бетон достигнет 2 Н / мм2, низкие температуры замедлят рост прочности.
Таким образом, целью в холодную погоду должно быть поддержание бетона в тепле (выше 5 ° C) в течение первых 48 часов, а затем обеспечение возможности роста прочности, хотя и с меньшей скоростью.
Суровость погоды определяет меры предосторожности, которые необходимо принять.Для целей бетонирования холодную погоду можно разделить на следующие три категории.
Температура окружающей среды ниже 5 ° C, но без мороза
Когда температура низкая, но не опускается ниже точки замерзания, нет опасности, что бетон будет необратимо поврежден, но для набора прочности потребуется больше времени.
Важно, чтобы опалубку не снимали слишком рано, иначе существует риск того, что углы и выступы могут быть сбиты, а бетон в балках и подвесных плитах может быть слишком слабым, чтобы выдержать собственный вес и разрушиться.
Невозможно дать жесткое и быстрое правило относительно того, как долго следует оставлять опалубку на месте, поскольку скорость набора прочности зависит от многих факторов, включая температуру окружающей среды, количество цемента в смеси и тип цемента.
При необходимости скорость набора прочности может быть увеличена за счет увеличения содержания цемента в смеси и, в случае использования, уменьшения доли GGBS или pfa или полного отказа от их использования.
Легкий мороз ночью
Не допускайте замерзания любого бетона, поэтому весь свежеуложенный бетон необходимо сразу же защитить.Температура бетона при доставке не должна быть ниже 5ºC.
Бывают случаи, когда поставщик товарного бетона не может гарантировать эту температуру при доставке, и вам нужно будет решить, можете ли вы адекватно защитить бетон в этих обстоятельствах, если вы хотите продолжить бетонирование.
Необходимая защита — это защитные покрытия от замерзания и изоляционная опалубка, деревянная опалубка сама по себе часто обеспечивает достаточную изоляцию, и при использовании для балок, колонн и стен единственной необходимой дополнительной мерой предосторожности является покрытие открытых поверхностей изоляционным материалом или установка временных покрытий и обеспечение обогрева помещения. обогреватели.
Перед размещением убедитесь, что основания, опалубка, арматура и любое транспортное или установочное оборудование не покрыты льдом и снегом.
Сильный мороз днем и ночью
Дополнительные меры предосторожности для этих условий включают требование использования нагретой воды для обеспечения того, чтобы температура бетона была выше 5ºC. Горячая вода поступает из избранных заводов по производству товарного бетона. Если нет подогретой воды, рекомендуется отложить бетонирование до повышения температуры окружающей среды.
Полезные ресурсы
Загрузите и сохраните бесплатную копию нашего полезного руководства для использования в будущем:
Бетонирование для холодной погоды | Журнал Concrete Construction
После того, как бетон уложен, его следует защитить от замерзания. Если в раннем возрасте происходит несколько циклов замораживания и оттаивания, прочность и другие качества постоянно страдают. Большинство проблем можно свести к минимуму, соблюдая следующие меры предосторожности. Во-первых, планируйте заранее.Подготовьте оборудование и материалы до наступления холодов и используйте высокопрочный бетон там, где этого требуют условия работы. Во-вторых, нагрейте материал. Температура бетона при его укладке в формы для плит должна составлять от 50 до 70 градусов по Фаренгейту. Когда температура воздуха ниже 30 градусов по Фаренгейту, воду для смешивания и песок (а иногда и крупный заполнитель) следует нагреть. Но во избежание схватывания вспышки материалы не должны перегреваться. Максимально допустимая температура воды составляет около 140 градусов по Фаренгейту.Кроме того, свежие котлованы следует засыпать соломой или другим изоляционным материалом, чтобы предотвратить промерзание земли до укладки бетона. В-третьих, осторожно используйте ускорители. Используйте около 1 фунта хлорида кальция на мешок цемента, чтобы ускорить затвердевание. Следует использовать не более 2 фунтов из-за опасности срабатывания вспышки. Помните также, что нельзя использовать хлорид кальция с другими добавками, ускоряющими твердение. В-четвертых, обеспечить подходящую температуру отверждения. При использовании обычного портландцемента поддерживайте температуру бетона на уровне 70 градусов по Фаренгейту.в течение 3 дней или при температуре 50 градусов по Фаренгейту в течение 5 дней и не позволяйте бетону замерзнуть в течение следующих четырех дней. В-пятых, ведите записи о рабочих условиях, фиксируя дату, часы работы, погодные условия и температуру (как воздуха, окружающего бетон, так и его поверхности), по крайней мере, два раза в день. Наконец, шесть, защитите бетон. Помните, что изоляция, например, толстый слой соломы без искусственного нагрева, часто является достаточной защитой для плит на земле. Для обогрева кожухи могут быть сделаны из дерева, изоляционной плиты, гидроизоляционной бумаги или брезента поверх деревянных рам.Избегайте риска возгорания, размещая нагревательные элементы, работающие на коксе или жидком топливе, вдали от легковоспламеняющихся материалов и выводите их наружу. И держите бетон влажным, особенно возле отопительных приборов. В холодную погоду, когда применяется искусственное тепло, влажность для отверждения по-прежнему очень важна. Сначала хорошо смочите плиту водой и накройте водостойкой бумагой. Затем приложите тепло, чтобы не замерзнуть. Эта водная обработка вместе с покрытием предотвращает высыхание поверхности плиты.
Влияние температуры на бетон во время установки (PICP)
Влияние температуры на бетон и процесс укладки
Температура — это то, что мы не можем контролировать.Изменяющиеся температуры могут повлиять на результат строительства новых жилых или коммерческих бетонных проектов, и это то, о чем следует помнить при укладке. Бетон изначально представляет собой пластичный материал, состоящий из смеси цемента, воды и заполнителей. Вода — это то, что может стать слишком горячим или слишком холодным, что влияет на внешний вид бетона после его затвердевания.
Эта смесь определенных пропорций со временем затвердевает, чтобы придать прочность, для которой она предназначена. Даже в процессе схватывания бетон выделяет много тепла и теряет воду, что требует контроля процесса, известного как отверждение.
Влияние температуры на бетон
Температура во время изготовления и укладки бетона может повлиять на время его схватывания и окончательную прочность. Когда температура высока, это может привести к трещинам, и многие бетонные работы используют охлажденную воду для процесса смешивания, чтобы контролировать температуру бетона и снижать вероятность растрескивания и повреждения.
После того, как бетон схватится и наберет свою расчетную прочность, обычно принимаемую за 28 дней, бетон будет расширяться и сжиматься в зависимости от температуры окружающей среды, в которой он существует.Это движение определяется коэффициентом теплового расширения бетона и изменениями температуры, которым конструкция подвергается снаружи.
Коэффициент развития в первую очередь определяется используемыми заполнителями, поскольку они составляют от 70 до 80 процентов объема бетона. Более высокие температуры могут привести к расширению бетона и появлению трещин. Общая длина бетонной конструкции также может приводить к дополнительным напряжениям в композиции.
Этот фактор особенно важен для мостов. С другой стороны, низкие температуры могут привести к усадке бетона, и это может нарушиться, если вода попадет в трещины, что приведет к образованию льда, который может вызвать значительные напряжения в бетоне из-за увеличения объема.
Воздействие колебаний температуры
Температурные колебания могут иметь как отрицательное, так и положительное влияние на бетон и его прочность. Температура окружающей среды, в которой он смешивается при первой укладке, должна поддерживаться в контролируемых условиях, чтобы бетон достиг расчетной прочности, которую он должен иметь.
Повышенные температуры влияют на увеличение начальной мощности, в то же время снижая прочность в долгосрочной перспективе. Температурные колебания могут влиять на различные свойства бетона. Ранние высокие температуры влияют на последующую прочность бетона, так как это увеличивает гидратацию и приводит к неравномерному распределению продуктов гидратации.
Это приводит к концентрации продуктов в области увлажняющих частиц, что замедляет дальнейшую гидратацию и влияет на прочность.Высокие температуры во время укладки также могут увеличить пустоты в бетоне, что может серьезно повлиять на его долговечность.
Высокие температуры также снижают удобоукладываемость бетона, что затрудняет надлежащее уплотнение. Быстрая гидратация приводит к тому, что бетон рано набирает свою первоначальную прочность и затрудняет его вибрацию и укладку. Это может привести к образованию сот в бетоне, что может серьезно сказаться на прочности бетона.
Бетон лучше всего укладывать при температуре от 5 до 40 градусов по Цельсию. Любая температура выше или ниже этой требует особого внимания к температуре воды, используемой при смешивании, и последующего ухода при отверждении бетона. Для совершенствования этого процесса могут потребоваться годы опыта. Если у вас большой проект и вам нужны профессионалы, позвоните нам, в опытную бетонную компанию Frederick.
Просмотры из расчета и экспериментального исследования
Состояние окружающей среды влияет на свойства строительных материалов.Это исследование дает начальное понимание гидратации портландцемента при низких температурах с точки зрения лабораторных экспериментов (включая удельное электрическое сопротивление, степень гидратации (DoH) и зрелость), а также термодинамических расчетов. Гидраты портландцемента в данный период были обнаружены с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), а их микроструктура наблюдалась с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM). Результат эксперимента (т.е. DoH и удельное электрическое сопротивление) показал, что гидратация портландцемента задерживалась низкой температурой без остановки гидратации при -5 ° C.Основываясь на базовой кинетической модели, термодинамический расчет предсказал, что конечный гидрат отличается в зависимости от температуры окружающей среды. Тенденция к механическому поведению портландцементной пасты под воздействием низких температур потенциально связана с появлением алюминатных соединений и восстановлением портландита.
1. Введение
Температура влияет на характеристики портландцемента, который является наиболее широко используемым материалом в строительстве инфраструктуры [1]. Между тем, матрица цементного вяжущего играет очень важную роль в композитах на основе портландцемента (т.е.е., пасты, растворы, бетон, стабилизированный камень и обработанные грунты). Характеристики затвердевшего портландцемента (например, механическое поведение и долговечность) тесно связаны с химической гидратацией и твердением в раннем возрасте, в то время как взаимосвязь между процессами гидратации, производимыми гидратами, микроструктурами и механическими характеристиками была доказана в предыдущих исследованиях [2– 5]. В течение срока службы инфраструктуры материалы на основе цемента должны сталкиваться с жесткими условиями окружающей среды, такими как сверхнизкие температуры [6–8].В этих условиях механические свойства (например, прочность на сжатие, прочность на изгиб, модуль упругости и коэффициент Пуассона) затвердевшего портландцементного бетона будут улучшены сверхнизкой температурой, например, -70 ~ -10 ° C [7].
Иными словами, если материалы на основе цемента (пасты, растворы, бетон и т. Д.) Будут подвергаться воздействию низких температур, особенно отрицательной температуры (<0 ° C) во время начальной стадии гидратации, гидратация цемента будет сильно затронута [9–11] . В этом случае гидратированные продукты, фазовая конверсия, например, из эттрингита (AFt) в моносульфат (AFm), и поры раствора будут подвергаться воздействию низких температур [5, 12].В некоторых ограниченных условиях матрица может быть даже повреждена. Таким образом, в раннем возрасте следует применять стратегии, чтобы избежать повреждения матрикса в холодную погоду [13, 14]. С этой целью было проведено множество исследований по изучению гидратации портландцемента при низких температурах [10, 11, 15–18], хотя до сих пор отсутствует глубокое понимание влияния низких температур на характеристики гидратации и твердения цемента. .
Лучшее понимание гидратации портландцемента может абсолютно улучшить характеристики цементных композитов при низких температурах, особенно для применения в холодном климате.Таким образом, это исследование направлено на изучение процесса гидратации портландцемента, включая гидраты, микроструктуры и эволюцию механического поведения. Чтобы лучше понять влияние низких температур на процесс гидратации, также используется термодинамический подход для расчета гидратов портландцементной пасты. По сути, это исследование дает базовые знания о процессе гидратации портландцемента при низких температурах как часть систематического исследования.
2. Экспериментальная программа
2.1. Сырье
В данном исследовании использовался типичный коммерческий обычный портландцемент (OPC, производимый Jidong Cement Plant, Сиань, Китай) с оксидными компонентами, подробно описанными в Таблице 1 (PO42.5). Следует отметить, что оксидные компоненты, измеренные здесь с помощью XRF, не отражали реальный компонент в портландцементе из-за замены 5 ~ 10% наполнителя в клинкерах. Минеральные фазы в OPC (с помощью XRD) и гранулометрический состав показаны на рисунке 1. Технические свойства PO42.5, использованные в этом исследовании (предоставленные производителем), следующие: удельная поверхность (Блейн) = 360 м 2 / кг, плотность = 3,02 г / см 3 , время начального схватывания = 2,8 часа и окончательное схватывание. время = 4,7 часа.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, полученные методом рентгеновской флуоресценции (XRF). |
2.2. Методы и инструменты
2.2.1. Лабораторные эксперименты
Цементные пасты смешивали в соответствии с ASTM C305-14 [20], а затем помещали в формы (40 × 40 × 160 мм) или пластиковые контейнеры; после этого они были отверждены в камерах при -5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C (относительная влажность = 90%). Следует отметить, что перед смешиванием сырья (например, портландцемента и воды) формы и емкости необходимо предварительно охладить в камерах, соответствующих температуре их последующего отверждения. Например, если образец пасты будет отверждаться при 0 ° C, воду, цемент, чаши и формы следует предварительно охладить при температуре 0 ° C в течение двух часов, пока их поверхность не достигнет 0 ° C.В экспериментальном исследовании водоцементное (в / ц) отношение образцов призм для измерения прочности было установлено равным 0,45, в то время как в / ц пасты, хранящейся в герметичных пластиковых контейнерах, было задано равным 0,5 для завершения реакции.
Пасты в контейнере обрабатывали методом замены растворителя (изопропанолом) [21], а затем измеряли с помощью XRD (Bruker, D8 Advanced, Cu-K α ) и SEM (Hitachi, S4800).
Чтобы описать процесс гидратации портландцементных паст, в этом исследовании были измерены степень гидратации (DoH), зрелость и удельное электрическое сопротивление.DoH паст портландцемента определяли как (1) на основе модели Пауэрса [22], где DoH — степень гидратации (% по весу), — начальная масса образца, предварительно обработанного в муфельной печи (6 часов) при 105 °. C, — конечная масса образца, нагретого до 950 ° C.
Удельное электрическое сопротивление цементного теста можно использовать для анализа процесса гидратации цемента [19]. Таким образом, кривая удельного сопротивления во время начальной гидратации портландцемента была обнаружена с помощью CCR-II (производства BC Tech, г. Шэньчжэнь, Китай).Оборудование и образец показаны на рис. 2. Чтобы предотвратить испарение влаги и колебания температуры, на испытательной плате была установлена пластиковая крышка, а температура контролировалась кондиционером (общая температура) или камерой (более низкие температуры).
Зрелость рассчитывалась согласно следующему уравнению [10, 11, 23]: где — зрелость портландцементной пасты, — температура образца (° C), измеренная CCR-II (подробно описанная выше), или температура отверждения. (-5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C) — это базовая температура (обычно -10 ° C) и временной интервал на стадии отверждения (h).
2.2.2. Термодинамический расчет
Критерии минимизации свободной энергии Гиббса использовались для расчета равновесных фазовых сборок и ионного состава химических систем, таких как паста портландцемента. Моделирование и программное обеспечение были подробно описаны в нашем предыдущем исследовании [18], в котором GEMS-PSI (программное обеспечение) и CEMDATA7.1 (база данных) использовались для расчета гидратов OPC. Следует отметить, что в этом исследовании основная кинетическая функция [24] гидратации портландцемента была модифицирована константой равновесия раствора [18, 25].В термодинамическом моделировании входные данные включали следующее: C 2 S = 11,1 г / 100 г, C 3 S = 62,9 г / 100 г, C 3 A = 6,0 г / 100 г, C 4 AF = 11,5 г / 100 г, гипс = 4,6 г / 100 г, K 2 O = 1,1 г / 100 г и Na 2 O = 0,3 г / 100 г. Кроме того, 10000 дней были адаптированы как окончательный срок гидратации в моделировании. Теоретические расчеты термодинамики могут дать более глубокое объяснение механического поведения.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Электрическое сопротивление в раннем возрасте
На рисунке 3 показана кривая удельного сопротивления портландцемента во время гидратации. После смешивания с водой ионы (например, Ca 2+ , K + , Na + , OH — и) растворяются в воде, образуя электролитический раствор [26], и затем гидраты будут расходуют ионы в растворе или занимают пространство раствора; таким образом, удельное сопротивление пасты можно использовать для наблюдения за стадиями гидратации во время гидратации.Сообщается, что гидратацию цемента можно разделить на пять стадий: (1) стадия растворения; (2) этап динамического равновесия; (3) этап настройки; (4) стадия закалки; 5) стадия замедления твердения [19]. Основываясь на предыдущем исследовании [19], кривая удельного сопротивления и дифференциального сопротивления может хорошо указать начальную настройку и время окончательной схватывания. На рисунке 3 нормализованные данные удельного сопротивления показывают очевидное дно, которое соответствует началу начальной настройки. Кроме того, начальное положение стадии замедления закалки может быть подтверждено в верхней части кривой дифференциального электрического сопротивления.Кривые на рисунке 3 показывают, что данные о температуре и удельном сопротивлении хорошо согласуются друг с другом. Следовательно, данные о температуре при измерении CCR-II также можно рассматривать для описания гидратации цемента. Этот вывод является основой для адаптации температурных данных образца при расчете зрелости ниже.
На рисунке 4 представлены нормированные данные удельного сопротивления портландцементных паст при температуре 8 ° C (рисунок 4 (a)) и 20 ° C (рисунок 4 (b)). На кривых можно отметить две важные характеристики: (i) низкая температура (8 ° C) задерживает нижнюю часть (начальное положение времени схватывания) нормализованной кривой удельного сопротивления; (ii) начальный график нормализованной кривой удельного сопротивления при низкой температуре (8 ° C) был ниже, чем при общих условиях (20 ° C).Они происходят из-за того, что скорость химической реакции снижается при низких температурах.
(а) 8 ° C
(б) Комнатная температура
(а) 8 ° C
(б) Комнатная температура
3.2. Температура образца и проявление зрелости
Изменение температуры также регистрировалось датчиками (см. Рисунок 2 (b)), как показано на рисунке 4. При более низкой температуре отверждения (8 ° C) температура образца увеличивалась из-за химической реакции в пасте и затем уменьшилось из-за более прохладной окружающей среды снаружи.При комнатной температуре температура образца продолжала расти, при этом температура образца в меньшей степени зависела от удельного электрического сопротивления пасты.
На рис. 5 показана зрелость, рассчитанная на основе температуры отверждения / образца по формуле (2). Рисунок 5 (а) представляет собой идеальную кривую зрелости, рассчитанную по температуре отверждения, а рисунок 5 (б) показывает зрелость, рассчитанную по температуре образца (см. (2)). Считается, что механическое поведение композитов на цементной основе сильно зависит от зрелости [10].В этом смысле рисунок 5 может служить доказательством задержки силы в предыдущих исследованиях [17, 18].
(а) Температура окружающей среды
(б) Температура образца
(а) Температура окружающей среды
(б) Температура образца
3.3. Степень гидратации
Степень гидратации (DoH) зависит от процесса реакции цементного теста; следовательно, DoH цементного теста, отвержденного при более низких температурах, был измерен на основе модели Пауэрса и показан на Рисунке 6.По истечении времени отверждения DoH цемента с той же температурой отверждения увеличивалась, в то время как более высокая скорость гидратации была получена при более высоких температурах. Возьмем, к примеру, -5 ° C, его DoH после 90 дней составлял 63,2%, что намного ниже, чем у обычного состояния (91,9% при 20 ° C). Этот результат согласуется с выводом отчета FHWA [23]. Между тем, эксперимент показывает, что портландцемент все еще может гидратироваться при -5 ° C; например, DoH для OPC при -5 ° C составляли 16,7%, 25,5%, 47,4%, 55,3%, 61,9% и 63,2% после 1, 3, 7, 28, 60 и 90 дней соответственно.Этот результат объясняет медленное достижение прочности цементных паст при отрицательных температурах.
3.4. XRD-анализ
На рис. 7 показан XRD-анализ гидратов портландцемента при различных температурах (1 d). Видно, что пик портландита (Ca (OH) 2 ) отличается температурой отверждения. До -5 ° C не было явного пика портландита, и отчетливо прослеживалась минеральная фаза (1 г). Пиков AFt через 1 день для паст, отвержденных при -5, 0, 5 и 8 ° C, не наблюдалось.
3.5. SEM
Микроструктура гидратированной пасты представлена на рисунке 8. Согласно DoH, приведенному выше, портландцемент меньше гидратировался при температуре ниже –5 ° C; таким образом, разделенные частицы на Фигуре 8 (а) можно объяснить тем, что твердое вещество не связывается с другими. При других температурах затвердевание паст зависело от температуры отверждения. Если сосредоточить внимание на гидратах, на рисунке 8 (b) (0 ° C) было несколько отдельных частиц, а на рисунке 8 (c) (5 ° C) было несколько негидратированных частиц.Если температура отверждения была выше 8 ° C, на изображениях SEM можно было наблюдать меньше негидратированных частиц (см. Рисунки 8 (d) и 8 (e)). Принимая во внимание DoH (47,4%) портландцемента, затвердевшего при -5 ° C за 7 дней, цемент должен образовывать некоторое количество гидратов для связывания частиц в пасте; однако DoH этого образца (-5 ° C, 7 дней) был точно таким же, как у образца, отвержденного при 20 ° C за 1 день (46,7%, см. рисунок 4). На этом уровне DoH частицы в пасте не реагировали на связывание с другими. Фактически, портландцемент только что завершил межфазную реакцию и достиг контролируемой диффузией гидратации [27] на этом уровне DoH, в то время как промежутки между частицами не были заполнены гидратами.При увеличении DoH (т.е. связанном с температурой) промежутки между гидратами будут заполняться, а затем связываться друг с другом. Здесь не следует игнорировать еще одну причину, заключающуюся в том, что частицы цементного теста перемещались и разделялись льдом, образовавшимся при -5 ° C (отрицательные температуры).
4. Термодинамический расчет гидратации портландцемента при низкой температуре
4.1. Гидратация портландцемента в течение времени отверждения
Термодинамический расчет гидратации портландцемента был подтвержден рядом исследований.На рисунке 9 показано выделение гидратов при 20 ° C на основе термодинамического моделирования. Как показано на рисунке, количество гидратов увеличивалось со временем отверждения. Aft была преобразована в AFm через 1 день, а затем исчезла через 2 дня, в то время как фаза C 3 AH 6 появилась через 3 дня. Этот результат расчета подтвержден нашими экспериментальными данными, поскольку о низкотемпературных эффектах сообщалось ранее. Конечные гидраты могут быть изменены в пределах 0 ~ 10 ° C. Изменение минеральной фазы можно увидеть на рисунке 10.
4.2. Взаимосвязь между прочностью, гидратами и температурой
Механическое поведение цементного теста в значительной степени связано с его гидратами. Например, связь между механическим поведением и содержанием CSH была доказана в нашем предыдущем исследовании [17]. На рис. 10 показана взаимосвязь между температурой отверждения, прочностью на сжатие и объемной долей гидратов. Фракции гидратов были собраны из термодинамических расчетов (возраст = 10000 дней).
Прочность измерялась при температурах 0, 5, 8 и 20 ° C и более 3 дней, 7 дней и 28 дней. Можно видеть, что (1) содержание CSH не подвергалось значительному влиянию температуры отверждения сверх долгих сроков; (2) объемные доли AFt, AFm и портландита изменялись в зависимости от температуры отверждения; (3) длительная (28 дней) прочность показала слабую связь с содержанием CSH, но была сильно связана с AFt, AFm и портландитом при температуре 10 ° C. С уменьшением СН увеличивалась прочность на сжатие.Кроме того, AFm может улучшить механическую прочность портландцемента при низких температурах.
Это открытие было очень интересным, потому что мы всегда думали, что механическое поведение тесно связано с объемной долей CSH, но в этом исследовании, исходя из предпосылки различных температур раннего отверждения, мы обнаружили, что изменение механической прочности не имеет отношения к содержанию CSH. (прочность отличается при аналогичной / той же объемной доле CSH), но существенно связана с производимыми алюминатными гидратами и портландитом.Следует отметить, что приведенный выше вывод может быть не на 100% правильным, но мы хотели бы считать, что влияние температуры на раннее механическое поведение должно иметь более глубокие объяснения, термодинамически. Однако в будущем эти выводы потребуют дополнительных доказательств.
5. Резюме и выводы
Характеристики гидратации портландцемента (PO42,5) в раннем возрасте, включая электрическое сопротивление, изменение температуры, степень гидратации и фазовое развитие, наблюдались в лаборатории при температуре отверждения −5,0, 5, 8 и 20 ° C.Термодинамический расчет на основе программного обеспечения GEMS-PSI также использовался для объяснения и проверки экспериментальных результатов. Выводы можно сделать следующим образом: (1) низкие температуры (-5, 0, 5 и 8 ° C) снижали скорость гидратации, но не останавливали реакцию гидрата; кроме того, процесс гидратации остается неизменным. Основываясь на датчиках температуры CCR-II, зрелость может объяснить задержку гидратации. (2) Существовала линейная зависимость между DoH и температурой отверждения до 1–7 дней; однако точка останова появилась на 7–28 дней.В эксперименте предел разрушения проявлялся при 5 ~ 8 ° C. Эта точка разрыва DoH очень похожа на точку фазового превращения в термодинамике (10 ° C). (3) Расчет показал, что раннее механическое поведение может иметь более глубокое объяснение с точки зрения термодинамики, где гидраты различаются при низких температурах. Исходя из предпосылки этого исследования (различная температура раннего отверждения), прочность на сжатие старых паст (28 дней) меньше связана с содержанием CSH, но тесно связана с алюминатными соединениями и портландитом.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Авторы выражают признательность за финансовую поддержку Китайскому фонду естественных наук (NSFC, № 51708045) и Национальной программе исследований и разработок в области ключевых технологий Китая (2014BAG05B04), а также выражают свою благодарность аспирантам. Юнвэй Лу и Вэньсю Цзяо за их помощников по экспериментам. Они также ценят обсуждение и комментарии экспертов Всемирной транспортной конвенции (WTC, Пекин, 2017), где данные этого исследования были первоначально частично представлены.Лабораторные эксперименты в рамках этого исследования проводились в Ключевой лаборатории дорожного строительства специального района Министерства энергетики Китая, а также в Центре анализа материалов Школы материаловедения и инженерии Университета Чанъань, а также в Центре наблюдения и испытаний минеральных ресурсов Сиань. , Министерство земель и ресурсов Китая. Они с благодарностью признают поддержку, сделавшую эти лаборатории и их работу возможными.
15 советов по заливке бетона на холоде
Когда температура составляет около 10 градусов Цельсия (45 F), технически вы смотрите на укладку бетона в холодную погоду.Есть несколько советов и приемов, которые следует учитывать при заливке бетона в зимний период.
При заливке бетона зимой нужно следить, чтобы он не затвердел сразу после укладки. Быстрая гидратация бетона может привести к нежелательным характеристикам и плохой отделке.
Вам необходимо дать достаточно времени для затвердевания, чтобы бетон приобрел прочность на сжатие; это также помогает при удалении форм, не повреждая углы и края. Вам необходимо поддерживать правильные условия для качественного твердения бетона, чтобы избежать трещин и обеспечить желаемую работоспособность.
Как правильно заливать бетон в зимний сезон
Ниже приведены несколько советов и методов, рекомендованных экспертами, которые помогут вам выполнить заливку бетона в холодную погоду и достичь желаемой прочности и отделки.
- Прежде чем приступить к укладке бетона, спланируйте детальную стратегию того, какие формы, материалы, испытательное оборудование и т. Д. Будут использоваться во время работы.
- Подрядчики используют несколько методов для планирования строительства; гистограммы, линия баланса и метод критического пути и многие другие.Спланируйте укладку бетона, используя правильную технику, а также доработайте конкретные стратегии защиты от холода при смешивании бетона.
- При укладке бетона вести учет как температуры бетона, так и внешней температуры
- Очистите землю от снега, льда, капель воды, пыли и других посторонних частиц перед тем, как начать заливку бетона.
- Если вам необходимо достичь определенного требования к прочности и если для его обеспечения требуется особое внимание, поддерживайте рекомендуемую температуру бетона на всем протяжении.
- Если вы планируете использовать теплоизолированное одеяло или обогреваемые шкафы при заливке бетона в холодном климате, убедитесь, что вы знаете, как их правильно использовать; они должны быть ветрозащитными и атмосферостойкими при покрытии бетона.
- При использовании топочного обогревателя на месте заливки бетона убедитесь, что вы установили вентиляционные отверстия, чтобы избежать эффекта карбонизации.
- При укладке бетона в холодную погоду необходимо обеспечить точное количество и размер воздухововлекающих пустот, чтобы бетон мог противостоять замерзанию и оттаиванию.
- При заливке бетона сохраняйте соотношение воды и цемента на минимальном уровне, чтобы получить бетон с низкой осадкой; это поможет сократить время схватывания бетона и контролировать стравливание воды.
- Используйте теплоизолированные одеяла, чтобы обеспечить качественное отверждение бетона при оптимальной температуре. Обычно для отверждения бетона требуется 3-7 дней, и вам необходимо поддерживать температуру не менее 10 градусов по Цельсию, пока бетон полностью не осядет.
- Дайте стекающей воде полностью испариться, прежде чем приступить к окончательной отделке бетона.
- Вы также можете запросить у поставщика бетонной смеси подогретую смесь. Или вы можете заказать 100 фунтов портландцемента на каждый кубический ярд бетона. Это дополнительное количество цемента поможет повысить прочность основы бетона.
- Согласно специалистов по бетону , свежий бетон, если он заморожен в течение первых 24 часов, снизит примерно 50 процентов его потенциальной 28-дневной прочности.
- После использования обогреваемых шкафов рекомендуется поддерживать температуру 5-7 градусов Цельсия в течение минимум 4 дней.Внезапное падение температуры ниже 5 градусов Цельсия в течение 24 часов может привести к сбою в качественной заливке бетона.
- Избегайте использования герметиков для бетона при недавней заливке бетона
Если бетонный завод вашего поставщика бетона находится слишком далеко от строительной площадки, потребуются некоторые дополнительные процедуры для предотвращения проблем с настройкой.
Для успешного завершения бетонирования необходимо в течение первых 2 дней поддерживать бетонную смесь в тепле, выше 5 градусов Цельсия; первые 48 часов имеют решающее значение для определения коэффициента прочности бетона.