Температура замерзания бетона: Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.

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

Бетонирование при отрицательной температуре — работа с бетоном при низкой температуре

Для получения качественной строительной конструкции или изделий из бетона необходимо, чтобы во время производства, транспортировки и заливки смеси соблюдался температурный режим. Оптимальная температура, при которой должно происходить схватывание и твердение бетона до критической прочности, составляет примерно +20 °C. Но в холодных регионах часто возникает необходимость продлить строительный сезон, чтобы сдать строящийся объект в назначенные сроки. В этом случае на помощь приходят современные технологические мероприятия, которые позволяют вести бетонные работы не только при температурах немного выше нуля, но даже до -25 °C.

Влияние температурных условий на поведение бетонной смеси

Бетон – это строительная смесь, в которую входят следующие основные компоненты: вяжущее (в рассматриваемых случаях – это цемент), крупный и мелкий заполнители, вода. При взаимодействии цемента и воды происходит гидратация вяжущего с выделением тепла. При этом осуществляются: схватывание цементного камня (процесс длится примерно сутки) и твердение (для набора марочной прочности в стандартных условиях нужно 28 дней).

Оптимальная температура окружающей среды – +20 °C. В таких условиях бетон достигает 70 % прочности в течение недели. Наименьшей допустимой (без применения спецмероприятий) является температура +5 °C. 70 % прочности в этом случае достигается в течение 3-4 недель. Заливка бетона при отрицательных температурах без специальных технологических приемов не проводится, поскольку в таких условиях процесс твердения смеси не происходит.

При минусовых температурах происходит еще один негативный процесс – внутри бетона развиваются силы внутреннего давления. Их появление объясняется тем, что вода при замерзании и превращении в лед увеличивается в объеме. В результате структура не отвердевшего бетона нарушается, прочностные характеристики бетонного продукта снижаются. Падение прочности тем больше, чем раньше произошло замерзание воды. Наиболее опасна ситуация, при которой вода замерзает на стадии схватывания смеси.

Специалисты считают, что смесь способна выдержать однократное замораживание при условии, что после размораживания температура воздуха в течение трех последующих суток будет +10 °С и выше. В любом случае бетон, прошедший через стадии замораживания-размораживания до достижения критической прочности, значительно уступает по прочности материалу, твердение которого проходило в нормальных условиях. Снижение температуры окружающей среды после набора материалом критической прочности на характеристики готового бетонного продукта не влияет.

Определение! Критической прочностью бетона в рядовых строительных конструкциях называют величину, равную 50 % от марочной прочности. Для ответственных конструкций этот показатель равен 70 %.

В каких случаях работы с бетоном при низких температурах оправданы и даже полезны?

Бетонирование при низких температурах имеет следующие преимущества:

• Возможность ведения строительства на сыпучих непрочных грунтах. При минусовых температурах прочность такого грунта повышается.
• Снижение сметной стоимости строительства. В холодный период года материалы обычно продаются с существенными скидками.
• Сокращение сроков строительства.

Если строительный объект расположен в регионе с суровыми климатическими условиями, то ведение бетонных работ при низких положительных и отрицательных температурах является вариантом, которого избежать практически невозможно.

Какие методы бетонирования применяют при низких положительных и отрицательных температурах

Существует несколько видов технологических мероприятий, позволяющих выполнять бетонирование в температурных условиях, далеких от оптимальных. Конкретный способ или комплекс мероприятий обеспечения качества зимнего бетонирования выбирают на основании сравнительных технико-экономических расчетов, которые обычно проводятся на стадии проектирования объекта.

Повышение температур компонентов перед замешиванием

Один из вариантов бетонирования при пониженных температурах – подогрев компонентов:

• крупного и мелкого заполнителей – до +60 °C;
• воды – до +90 °C;
• цемента – только до комнатных температур, выше его нагревать нельзя, поскольку он утратит свои вяжущие свойства.

Метод термоса

Разогрев компонентов может быть частью технологического приема, называемого «горячим термосом». В этом случае смесь заливается в утепленную опалубку. Благодаря начальному теплосодержанию смеси и выделению тепла при гидратации цемента, создаются приемлемые условия для схватывания продукта. Утепленная опалубка сохраняет выделенное тепло. Для теплоизоляции используются: сено, солома, ветошь. При зимнем бетонировании (при -5 °C и ниже) утепления опалубки недостаточно. В этом случае понадобится ее обогрев одним из ниже описанных способов, что повлечет дополнительные материальные затраты.

Внимание! Максимальное выделение тепла при гидратации обеспечивают высокомарочные портландцементы.

Наиболее эффективным является сочетание метода «термоса» и противоморозных добавок.

Обогрев тепловыми пушками или печами в «тепляках»

«Тепляками» называют временные сооружения по типу теплиц, внутри которых устанавливают тепловые пушки, работающие на дизтопливе или газе. При использовании этого метода требуется постоянное увлажнение поверхности бетонного элемента. Такой способ обогрева применяют на стройплощадках, удаленных от источников централизованного электроснабжения.

Технологии электрического подогрева

Один из способов подогрева твердеющего бетона – использование электрических термоматов, которые раскладывают по поверхности бетонного элемента и подключают к источнику электропитания. Температурный режим работы термоматов определяется в проектной документации.

Для вертикально расположенных и труднодоступных бетонных элементов используют инфракрасные излучатели. Интенсивность и направление нагрева регулируются отражателями.

Один из современных способов электроподогрева – использование специальных кабелей и электродов, которые укладывают в опалубку перед заливкой смеси. Это затратный способ, требующий предварительного определения его экономической целесообразности.

Противоморозные добавки для зимнего бетонирования

Распространенный способ укладки бетона при низких положительных и отрицательных температурах – применение противоморозных добавок. Противоморозные добавки могут использоваться самостоятельно или быть частью комплекса технологических мероприятий по зимнему бетонированию. Такие добавки делят на два основных типа.

Присадки для уменьшения температуры замерзания воды, используемой для затворения цемента

К составам, предотвращающим быструю кристаллизацию воды и ее превращение в лед, относятся: соли кальция, натрия, поташ. Реакция гидратации при этом протекает медленно. Для ее ускорения применяют различные способы подогрева смеси и обогрева опалубки.

Присадки для ускорения процесса твердения

Применение этих добавок сочетают с предварительным подогревом компонентов. Присадки сокращают период набора бетоном критической прочности, и вода просто не успевает трансформироваться в лед. К таким присадкам относятся: нитрит-нитрат кальция, поташ, смесь солей кальция и мочевины. Концентрация противоморозных присадок зависит от температуры, при которой осуществляется бетонирование, максимально возможная отрицательная температура – -25 °C:

• до -10 °C – содержание присадок составляет 5-8 % от массы вяжущего;
• -10…-15 °C – 10 %;
• -15…-25 °C – не менее 15 %.

Общие рекомендации по зимнему бетонированию

Перед началом работ необходимо точно знать, при каких температурных условиях они будут производиться. А также необходимо придерживаться следующих советов:

• Опалубка перед бетонированием должна быть очищена от снега и льда.
• Грунт и арматуру желательно прогреть с помощью тепловых пушек или инфракрасных излучателей. Тающий грунт будет источником дополнительного тепла для твердеющей смеси.
• Независимо от типа бетонируемой конструкции, важна непрерывность заливки смеси в опалубку.
• Особенное внимание необходимо уделять подогреву тонкостенных конструкций, в которых бетонная смесь остывает очень быстро.

Правильный выбор современных технологических мероприятий по обеспечению зимнего бетонирования позволит создать прочную и надежную строительную бетонную конструкцию c требуемой марочной прочностью.

Условия твердения бетона и уход за ним

В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%.

При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон (на портландцементе) через 7—14 дней после приготовления набирает 60—70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. При твердении бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетонного блока вследствие выделения тепла при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.

Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. Твердение бетона при температуре ниже нормальной замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.

Продолжительность твердения имеет большое практическое значение при бетонных работах. Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить в ранние сроки, а главным образом при работах зимой и изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией.

Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких изменений температуры.

Отсутствие ухода может привести к получению низкокачественного, дефектного и непригодного бетона, а иногда к разрушению конструкции несмотря на хорошее качество применяемых материалов, правильно подобранный состав смеси и тщательное бетонирование. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить даже тщательным уходом в последующие дни.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей, систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают полиэтиленовой пленкой и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70% проектной прочности.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и круто наклонные поверхности поливать непрерывным потоком воды через систему трубок с мелкими отверстиями. В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно. При температуре ниже +5° бетон не поливают.

Низкая температура является главной проблемой сопровождающей зимнее бетонирование. Для начала стоит упомянуть  каким образом отрицательная температура может повлиять на процесс схватывания и твердения бетона. Существует две основных причины:

— затормаживание процесса гидратации цемента (увеличение сроков набора прочности бетона)

— вымерзание воды, входящей в состав бетона (полная остановка процесса набора прочности)

   Низкая температура (0 − +10 градусов) существенно затормаживает процесс гидратации цемента, то есть растягиваются сроки набора прочности бетона. К примеру: в нормальных условиях (+20 градусов Цельсия) за неделю бетон набирает до 70% прочности. При температуре окружающего воздуха +5 градусов, срок набора 70% марочной прочности бетона может растянуться на 3-4 недели. В такую погоду рекомендовано добавление добавок, ускоряющих гидратацию, чтобы бетон ускоренными темпами набирал марочную прочность.

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

    При бетонировании в отрицательных температурах, основная задача – не дать замерзнуть воде, входящей в состав бетона. 

Существует несколько основных способов сохранения воды затворения бетона от вымерзания:

— применение противоморозных добавок в бетон (ПМД)

— использование электропрогрева бетона

— укрывание бетона пленкой ПВХ, утеплителями и т.п.

— сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

   Применение противоморозных добавок в бетон — наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок. Роль химических добавок – активировать процессы твердения и понизить температуру замерзания жидкой фазы. Кроме этого строитель должен помнить:

— чтобы обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде до набора критической прочности, внутренний запас теплоты в бетоне  создают   путем подогрева материалов, составляющих   бетонную смесь;

— после окончания укладки смеси поверхность бетона нужно сразу же утеплить щитами или матами, что поможет сохранить теплоту выделяющуюся при химической реакции цемента с водой (экзотермия цемента) и поддерживать необходимые условия для твердения бетона. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста;

— запрещается применять смерзшийся заполнитель.

   Электропрогрев бетона чаще применяется на стройках, где имеется техническая возможность использовать трансформаторы большой мощности (30-80 кВт).  Электрический прогрев бетона зимой  лучший метод, при проведении монолитных работ.

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

  Если будет использоваться дополнительный прогрев тепловыми пушками, то укрытие из плёнки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т.п . Создаётся нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев.

Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированной конструкции допускается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.

Температура замерзания бетона: прибор, градусник для измерения

Нередко бетонные работы приходится вести в зимнее время, а температурный режим для этого процесса очень важен, и многие частные застройщики задаются вопросом – возможно ли это? При понижении температуры ниже отметки 3 – 4 градусов работы с бетонными смесями следует прекращать или принимать соответствующие случаю меры. А какие эти меры, и насколько они эффективны, вы узнаете из нашей статьи.

Холод и зима – не помеха для цементирования фундамента

Меры по защите бетона от промерзания

К таким вспомогательным мероприятиям по защите бетона в холодное время относятся:

• Укрывание с утеплением специальными защитными материалами.
• Тепловая обработка при помощи тепловых пушек, либо использование специального электрооборудования.

К сведению! В состав бетонных смесей для работы при низких температурах обязательно вводятся специальные антиморозные добавки — «незамерзайки», влияющие на то, при какой температуре замерзает бетон и ускорители отвердевания.

Самый дешевый укрывочный материал – полиэтиленовая пленка, которая также в будущем пригодится в хозяйстве

Добавки вводятся в смесь в процессе ее приготовления.

Количеством добавок можно варьировать ожидаемый эффект:

• Содержание 1–2% от доли цемента дает ускорение отвердения бетона.
• Соответственно 3–5% обеспечивается температура замерзания бетонной смеси увеличенная на 5–10°С.
• Доля в 10–15% от веса цемента гарантирует полное исключение замерзания раствора, однако увеличит срок набора прочности до 40–90 дней.

Очень популярны в строительстве в качестве добавок:

• Хлористый кальций.
• Хлористый натрий.
• Поташ — углекислый калий.
• Нитрит натрия.

Примечание! Цена бетонной смеси с подобными добавками возрастает незначительно, но, как вы могли заметить, даже эти небольшие наценки стоят использования защитных средств.

Кроме того, в холодную пору года лучше использовать для приготовления смеси цементы, дающие при гидратации высокое тепловыделение. К таким относятся глиноземистые вяжущие, которые при надлежащем укрытии позволят продолжать бетонирование даже при очень низких температурах наружного воздуха.

Оптимальное время заготовления смеси, это осень-весна

Контроль над состоянием бетона

Так как процесс отвердевания и набора проектной прочности цементной смеси довольно продолжительный (в нормальных условиях 28 суток) за ним необходимо наблюдать и корректировать условия. Для контроля используется специальный прибор для измерения температуры бетона – обязательный инструмент строителя в зимнее время.

Приготовление и транспортировка бетона

Инструкция ведения бетонных работ при низких температурах рекомендует начинать слежение за состоянием смеси начиная с момента ее приготовления:

1. Затворение смеси выполняется подогретой водой.

Чтобы избежать заваривания раствора, введение ингредиентов происходит в следующем порядке:

• Сначала вода и крупные минеральные заполнители.
• После залива половины требуемого количества жидкости выполняют несколько оборотов смесителя — бетономешалки.
• Теперь можно вводить цемент с песком.
• Окончательное перемешивание выполняется дольше, чем в летнее время.

Совет! Сократить количество оборотов бетономешалки можно при добавлении более горячей воды или оттаявшего и прогретого щебня, гравия.

Применение разных марок цемента требует разного нагревания воды и обеспечивает при этом примерно одинаковую температуру бетонной смеси на выходе из миксера:

Полезная таблица, как для начинающих, так и для опытных строителей

2. Шлакопортландцементы, портландцементы и пуццолановые портландцементы марок ниже 600 при температуре воды 80 градусов — выход смеси 35 градусов.
3. Быстротвердеющие портландцементы и портландцементы М500 и более, соответственно – вода – 60 градусов, смесь -30 градусов.
4. Глинозёмистые цементы — вода около 40, смесь — 25 градусов.

Важно! При транспортировке смеси основное охлаждение бетона происходит не при движении машины, а при перезагрузках смесителя. Поэтому рекомендуются прямые поставки к месту укладки бетона без задержек на этапах загрузки-выгрузки и без простоев в пути. Приветствуется также утепление и обогрев тары, в которой перевозится строительный раствор.

Укладка бетонной смеси

Проведение заливки раствора в зимнее время также имеет несколько особенностей, достойных внимания:

Заливать раствор в опалубку не следует во время снегопадов и обильных дождей

1. Основания под укладку подогретой бетонной смеси должны быть подготовлены для повышения сцепления:

• Очищены от снега, грязи, наледи.
• Прогреты до плюсовой температуры на глубину не меньше 250-300 мм.

2. Применяя градусник для измерения температуры бетона, дежурный лаборант сразу приступает к осуществлению контроля над процессом укладки.

Его работа, это отслеживание соответствия температуры выдерживания в опалубке или обогрева (при необходимости):

• Расчетной норме — для выдерживания методом термоса.
• Температуре замерзания бетона плюс 5 градусов — для смесей, содержащих противоморозные добавки.
• Не ниже ноля градусов в самых остывших местах перед началом электропрогрева бетона.
• Плюс 2 градуса в случае других методов обогрева смеси.

Вот такие моменты можно обнаружить при наступлении теплого времени суток – осыпающийся промерзший цемент (на фото)

Измерение температуры залитого цемента выполняют через скважины в его теле, защищенные теплоизолирующими пробками. Скважины устраиваются в проблемных местах и строго нумеруются, для схематического отображения на чертеже измерений.

Допустимо погружение в скважины колб из металла заполненных частично маслом. Для выполнения измерений в них опускают термометр на 3-7 мин., изолируя при этом от внешнего воздуха. Данные измерений заносят в температурный журнал.

• Излишних потерь тепла можно избежать путем укладки смеси послойно на небольших участках и продвигаясь дальше укрывать залитую захватку заготовленными матами или щитами.
• Бетонные работы в морозы ведутся круглосуточно до завершения заливки конструкции.
• Открытая часть поверхности должна быть немедленно утеплена сразу по окончании бетонирования.

Важно! Если в силу каких-то причин произошло замерзание смеси в рабочем шве, этот участок следует отогреть и удалить замерзший элемент. И только после тщательной обработки этого участка по рекомендациям СНиП продолжить бетонирование.

Избежать всех сложностей работы с бетоном в морозы на строительстве дома своими руками можно дождавшись более благоприятной погоды. С учетом того, что раствор придется оставить в покое практически на месяц до продолжения возведения ограждающих конструкций на залитом фундаменте нужно подгадать лучший период — не холодный, но и не слишком жаркий.

Идеальное хранение свежезалитого раствора

Вывод

К сожалению, не у всех есть возможность ждать теплого времени, поэтому приходится производить все бетонные работы при минусовых температурах. Вышеизложенная информация поможет вам учесть все подводные камни этого процесса, облегчить себе работу и сэкономить в будущем на ремонте элементов, отвечающих за прочность строения.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Замерз бетон: критические температуры 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.

Вам приходилось заливать бетон в мороз?

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.

Популярное

Твердение бетона в зависимости от температуры

Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Процесс твердения бетонного раствора относится к значимым этапам производства строительных работ. От его продолжительности, в конечном итоге, зависит прочность монолитной конструкции. После заливки смеси в опалубку, по графикам или таблицам устанавливается приблизительное время застывания бетона, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха. Также учитывается проектная марка искусственного камня.

Время твердения бетона в зависимости от температуры.

Что влияет на сроки твердения бетонной массы.

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах. Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы.

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

Скорость твердения бетона в зависимости от температуры.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

• времени суток;
• сезонных изменений;
• климатических особенностей;
• наличия атмосферных осадков и т.д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель.

Твердение бетона.

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее. Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник.

Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов.

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

График твердения бетона в зависимости от температуры.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

• при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
• при +10 градусах – не менее 5 суток;
• при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

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.

Какое время необходимо застывания бетона, есть ли зависимость от температуры.

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.

Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.

Твердение бетона в зависимости от температуры.

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.

На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:

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.

Таблица твердения бетона в зависимости от температуры.

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.

Для того чтобы сделать процесс испарения влаги 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.

Гидроизоляция для твердения бетона фундамента.

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.

Состав для твердения бетона фундамента.

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.

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.

Время затвердения бетона.

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 всех 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.

Рекомендация: Это действительно хорошая статья. Из статьи можно понять общий принцип твердения бетона в зависимости температуры окружающего воздуха. Полученной информации для обычного застройщика вполне достаточно. Вам не нужно углубляться в научные дебри, чтобы понять общий принцип твердения бетона. Вам обязательно нужно прочитать эту статью, иначе ваш бетон застынет в неподходящий момент и вы потеряете свои деньги.

Температура бетона

7 вещей, которых следует избегать при работе с бетоном в холодную погоду

7 ошибок, которых следует избегать при работе с бетоном в холодную погоду

Хотя подрядчики могут пожелать, чтобы им не приходилось работать в холодную погоду, строительство не прекращается при падении температуры. Поскольку температура колеблется, бетон подвергается различным условиям твердения, что приводит к спорадическому увеличению прочности. Подрядчики должны подготовиться задолго до изменения погоды, чтобы должным образом защитить свежий бетон. Наличие на строительной площадке необходимого оборудования, такого как брезент и одеяла, может помочь избежать ненужных задержек и небезопасной застройки бетона.

В Американском институте бетона (ACI) 306: Руководство по бетонированию в холодную погоду «холодная погода» определяется как три или более последовательных дней низких температур, в частности, температуры наружного воздуха ниже 40 градусов F (4 градусов C) и температуры воздуха ниже 50 градусов. F (10 градусов C) дольше, чем любой 12-часовой период. Чтобы избежать проблем со строительством и задержек с проектом, важно ознакомиться с тем, что можно и чего нельзя делать при бетонировании в холодную погоду. Взгляните на эти 7 распространенных ошибок, которых следует избегать при укладке бетона в холодную погоду.

Нужен план бетонирования в холодную погоду? Узнайте больше здесь!

1. Укладка бетона на мерзлый грунт

При укладке бетона расположение плиты влияет на эффективность условий твердения бетона. Замерзшая земля может осесть при оттаивании, что приведет к растрескиванию бетона. Свежий бетон, ближайший к земле, также будет застывать медленнее, чем поверхность, а это означает, что верхняя часть вашей плиты застынет, а нижняя останется мягкой. Это проблема, потому что бетон с разными температурными градиентами не набирает достаточной прочности, что приводит к растрескиванию и возможному разрушению конструкции.

2. Дать бетону замерзнуть

Бетон должен быть теплым (около 50 ° F (10 ° C)), чтобы он затвердел. Свежий бетон может замерзнуть при температуре 25 ° F (-4 ° C), поэтому важно нагревать свежий бетон до тех пор, пока он не будет иметь надлежащего измерения прочности на сжатие. Это можно сделать более эффективно, используя измеритель температуры и зрелости бетона, такой как SmartRock ™.

3. Использование Cold Tools

Хранить инструменты и строительные материалы в тепле так же важно, как и бетон.Если формы или инструменты слишком холодные, это может изменить бетон, с которым они соприкасаются. Это может негативно повлиять на развитие прочности вашей плиты.

4. Без нагревателей

Бетон должен оставаться теплым, чтобы продолжать отверждаться и набирать прочность. Если температура плиты станет слишком низкой, отверждение полностью прекратится. Переносные обогреватели доставляют дополнительное тепло в землю и непосредственно на бетон, гарантируя, что бетон продолжает твердеть и набирать прочность. Будьте осторожны при использовании тепла; неправильный нагрев бетона может привести к получению слабой конструкции.

5. Герметизация бетона, когда на улице слишком холодно

Герметики для бетона делают ваш бетон более устойчивым к атмосферным воздействиям и другим внешним элементам. Если вы укладываете бетон в холодную погоду, рекомендуется приобрести герметик, который хорошо работает в экстремальных погодных условиях, в соответствии с рекомендациями производителя / производителя. Как правило, уплотнение не следует выполнять при температуре ниже 10 ° C (50 ° F).

6. Неверная оценка дневного света

В холодные месяцы количество дневного света уменьшается.Очень важно использовать свое время с умом, так как отставание от графика может привести к большему количеству проблем. Дневной свет не только дает много света, но и способствует повышению температуры. Если бетон необходимо укладывать до или после светлого времени суток, обязательно обратитесь к пункту 4 в этом списке.

7. Не используются датчики температуры в реальном времени

Контроль температуры в холодную погоду важен для обеспечения производства высококачественного бетона, отвечающего требованиям плана терморегулирования.Если не уделять должного внимания развитию прочности бетона, может возникнуть несколько общих проблем. Среди этих проблем:

• замерзание бетона в раннем возрасте,
• Отсутствие необходимой прочности,
• резкие перепады температуры,
• — недостаточная защита конструкции и ее работоспособность, а

—

• неправильные процедуры отверждения.

Этих проблем можно избежать, используя датчики температуры в реальном времени, чтобы гарантировать поддержание оптимальной температуры бетона на этапах отверждения.

* Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован в октябре 2017 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Бетонирование для холодной погоды

Погодные условия на стройплощадке — жаркие или холодные, ветреные или тихие, сухие или влажные — могут значительно отличаться от оптимальных условий, предполагаемых в то время, когда бетонная смесь разрабатывается, проектируется или выбирается — или из лаборатории условия, в которых хранятся и испытываются образцы бетона. Бетон можно укладывать в холодную погоду при условии принятия надлежащих мер предосторожности для смягчения негативного воздействия низких температур окружающей среды.Текущее определение Американского института бетона (ACI) для бетонирования в холодную погоду, как указано в ACI 306, — это «период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту еще дольше. чем половина любого 24-часового периода ». Это определение потенциально может привести к проблемам с замерзанием бетона в раннем возрасте.

Весь бетон должен быть защищен от замерзания до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi), что обычно происходит в течение первых 24 часов.Если бетон замерзает, пока он еще свежий или до того, как он наберет достаточную прочность, чтобы противостоять расширяющим силам, связанным с замерзающей водой, образование льда приводит к разрушению матрицы цементного теста, вызывая непоправимую потерю прочности. Раннее замораживание может привести к снижению предела прочности до 50%. Когда бетон достигает прочности на сжатие около 500 фунтов на квадратный дюйм, обычно считается, что он обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять значительному расширению и повреждению в случае замерзания.Если температура воздуха во время укладки бетона ниже 40 градусов по Фаренгейту и ожидаются отрицательные температуры в течение первых 24 часов после укладки, следует учитывать следующие общие вопросы:

Начальная температура бетона при поставке

В холодную погоду может потребоваться нагреть один или несколько бетонных материалов (воду и / или заполнители), чтобы обеспечить надлежащую температуру бетона при доставке. Из-за количества и теплоемкости цемента использование горячего цемента не является эффективным методом повышения начальной температуры бетона.

Защита при укладке, укреплении и отделке бетона

Воздействие на бетон холодной погоды увеличит время, необходимое для достижения начального схватывания, что может потребовать более длительного присутствия отделочных бригад. В зависимости от фактической температуры окружающей среды для защиты бетонного основания может потребоваться использование ветрозащитных экранов, ограждений или дополнительного обогрева. Также может оказаться целесообразным отрегулировать состав бетонной смеси с учетом влияния температуры окружающей среды на время схватывания.Это может потребовать увеличения содержания цемента, использования ускоряющей химической добавки или того и другого.

Ветрозащитные полосы защищают бетон и строительный персонал от сильного ветра, вызывающего перепады температуры и чрезмерное испарение. Обычно достаточно высоты шести футов. Ветрозащитные полосы могут быть выше или короче в зависимости от ожидаемой скорости ветра, температуры окружающей среды, относительной влажности и температуры укладки бетона.

Обогреваемые шкафы очень эффективны для защиты бетона в холодную погоду, но, вероятно, являются самым дорогим вариантом.Ограждения могут быть из дерева, брезента или полиэтилена. Также доступны сборные корпуса из жесткого пластика.

В бетонных конструкциях для холодных погодных условий используются три типа нагревателей: прямые, непрямые и водяные. Чтобы избежать карбонизации свежих бетонных поверхностей, следует использовать обогреватели косвенного нагрева. Если бетон не подвергается прямому воздействию обогревателя или выхлопных газов, тогда подойдет обогреватель прямого нагрева. Следует проявлять осторожность, чтобы гарантировать, что рабочие не подвергаются чрезмерному воздействию окиси углерода каждый раз, когда внутри ограждения используется обогреватель.Гидравлические системы передают тепло путем циркуляции раствора гликоля / воды в замкнутой системе труб или шлангов. Типичные применения для гидравлических систем включают оттаивание и предварительный нагрев основания и зоны нагрева, которые слишком велики, чтобы их можно было использовать в ограждении.

Отверждение для получения качественного бетона

Для отверждения требуется не только соответствующая влажность, но и соответствующая температура. Температура бетона при укладке должна быть выше 40 градусов по Фаренгейту с использованием методов, описанных выше, однако продолжительность нагрева зависит от типа обслуживания бетона, от одного дня для высокопрочного бетона, который не подвергается замерзанию. — оттаивать события во время эксплуатации до 20 дней и более для бетонного элемента, который в раннем возрасте будет нести большие нагрузки.В конструкциях, которые будут нести большие нагрузки в раннем возрасте, температура бетона должна составлять не менее 50 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить снятие опалубки и опалубки и нагрузку на конструкцию.

Ни в коем случае нельзя допускать замерзания бетона в течение первых 24 часов после его укладки. Поскольку гидратация цемента является экзотермической реакцией, бетонная смесь выделяет некоторое количество тепла самостоятельно. Защита этого тепла от выхода из системы с помощью полиэтиленовой пленки или изоляционных покрытий может быть всем, что требуется для хорошего качества бетона.Более суровые температуры могут потребовать дополнительного тепла.

Бетон, удерживаемый в форме или покрытый изоляцией, редко теряет достаточно влаги при температуре от 40 до 55 градусов по Фаренгейту), чтобы ухудшить отверждение. Однако высыхание из-за низкой зимней влажности и обогревателей, используемых в вольерах, вызывает беспокойство. Рекомендуется оставлять формы на месте как можно дольше, потому что они помогают более равномерно распределять тепло и помогают предотвратить высыхание бетона. Острый пар, выпущенный в ограждение вокруг бетона, является отличным методом отверждения, поскольку он обеспечивает как тепло, так и влагу.Жидкие мембранообразующие составы можно также использовать в отапливаемых помещениях для раннего отверждения бетонных поверхностей.

Также важно предотвратить быстрое охлаждение бетона по окончании периода нагрева. Внезапное охлаждение бетонной поверхности при теплом помещении может вызвать термическое растрескивание. Методы постепенного охлаждения бетона включают в себя ослабление форм при сохранении покрытия пластиковым листом или изоляцией, постепенное уменьшение нагрева внутри корпуса или отключение тепла и обеспечение медленного уравновешивания корпуса с температурой окружающей среды.Для массивных конструкций может потребоваться несколько дней или даже недель постепенного охлаждения, чтобы снизить вероятность термического растрескивания.

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

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

ОШИБКА №1: РАЗМЕЩЕНИЕ НА МЕРЗОЙ ЗЕМЛЕ

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

ОШИБКА №2: ПОЗВОЛЯЕТ БЕТОНУ ЗАМЕРЗАТЬ

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

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

ОШИБКА № 3: НЕПРАВИЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАГРЕВАТЕЛЕЙ

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

ОШИБКА №4: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

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

ОШИБКА №5: НЕПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ДНЯ

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

ОШИБКА № 6: УПЛОТНЕНИЕ, КОГДА СЛИШКОМ ХОЛОДНО

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

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

Советы по отверждению бетона в холодную погоду

Процесс отверждения бетона становится более сложным в холодную погоду, поскольку для правильного схватывания и достижения максимальной прочности свежий бетон необходимо защищать от замерзания по крайней мере в течение первых 24 часов или до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм ( Бетон, замерзающий в раннем возрасте, может потерять большую часть своей прочности.Но бетон можно успешно заливать и укладывать в холодных погодных условиях, если принять правильные меры для устранения проблем, связанных с низкими температурами. По определению Американского института бетона (ACI) бетонирование в холодную погоду — это «период, когда в течение более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту более половины из любых 24-х дней. часовой период ». В этих условиях необходимо применять специальные техники.

Нет причин избегать заливки бетона в холодную погоду, если вы примете соответствующие меры. Правильно сделанный бетон, заливаемый в прохладную погоду, на самом деле прочнее, чем бетон, заливаемый в жаркую погоду, благодаря медленному периоду отверждения.

Когда температура наружного воздуха ниже 20 градусов по Фаренгейту, лучше просто отказаться от идеи размещения бетона на открытом воздухе, поскольку при таких температурах гидратация полностью прекращается. При очень низких температурах наружного воздуха становится очень трудно поддерживать температуру на рабочем месте на достаточно высоком уровне, чтобы обеспечить хорошие результаты, даже с кожухами и изолирующими одеялами.

Если бетон замерзнет слишком быстро

Бетон, который замерзает в свежем виде или до того, как он затвердеет до прочности, способной противостоять расширению, связанному с замерзающей водой, будет иметь безвозвратную потерю прочности. Раннее замораживание может снизить конечную прочность бетона до 50%. Если температура воздуха во время заливки и укладки ниже 40 градусов по Фаренгейту и если в течение первых 24 часов ожидается отрицательная температура, подрядчики следует соблюдать ряд рекомендуемых методов бетонирования в холодную погоду.

Советы по подготовке

Правильное отверждение бетона в холодную погоду можно улучшить с помощью определенных методов подготовки:

• В холодную погоду предварительный нагрев одного или нескольких составляющих материалов (воды и заполнителя) может гарантировать поддержание надлежащей температуры бетона во время заливки. Вместо того, чтобы нагревать портландцемент, это делается путем нагревания воды и / или песка и гравия перед смешиванием. Компании по производству готовой смеси могут иметь такую ​​возможность; Обычно бетон покидает завод в грузовиках при температуре около 65 градусов по Фаренгейту.Смешивание небольшого количества бетона на месте может включать использование горячей воды или хранение заполнителя в теплом помещении перед смешиванием.
• Может потребоваться корректировка компонентов смеси. Чаще всего это включает увеличение соотношения содержания цемента в бетоне или использование ускоряющей химической добавки, такой как хлорид кальция, в соотношении до 2%.
• Используйте портландцемент типа III, цемент, который помогает схватываться без ухудшения качества бетона.Это важно, поскольку высокое содержание влаги может вызвать проблемы с коррозией стальной арматуры.
• Избегайте использования золы-уноса или шлакового цемента в холодную погоду. Эти материалы затвердевают медленнее и выделяют меньше внутреннего тепла.

Наконечники для заливки и укладки

Дополнительные приемы во время заливки и укладки также могут помочь бетону правильно схватиться и застыть в холодную погоду:

• Убедитесь, что бригады будут на месте на более длительный срок.Бетону, подвергающемуся воздействию низких температур, потребуется больше времени для достижения первоначального схватывания, что может означать, что бригаде отделочных работ потребуется более длительное время.
• Ветрозащитные полосы могут помочь защитить бетон (и рабочих) от ветра, который может вызвать быстрое падение температуры и слишком быстрое испарение. Обычно достаточно ветрозащитных полос высотой около 6 футов.
• Могут потребоваться шкафы с подогревом. Они могут быть сделаны из дерева, брезента или полиэтиленовых листов или вы можете использовать коммерческие корпуса из жесткого пластика.Нагрев внутри шкафа лучше всего осуществлять с помощью электронагревателей. Если используются обогреватели, работающие на топливе, наилучшим вариантом является использование обогревателей косвенного нагрева, в которых теплый воздух направляется в кожух из расположенного снаружи блока горелки. Другой вариант — гидронная система, в которой теплая смесь гликоля и воды циркулирует по корпусу через трубы или шланги.

Цель состоит в том, чтобы убедиться, что бетон заливается и помещается при температуре не менее 40 градусов по Фаренгейту и выдерживается там в течение периода времени, соответствующего типу бетона и его предполагаемому использованию.Для высокопрочного бетона, который не будет подвергаться циклам замораживания-оттаивания, достаточно одних суток при температуре выше 40 градусов. Но для бетонного фундамента или другой конструкции, которая в раннем возрасте будет нести высокие нагрузки, требуется 20 дней и более при минимальной температуре 50 градусов. Помните, что отверждение цемента — это экзотермическая реакция, которая сама по себе выделяет некоторое количество тепла, и часто достаточно накрыть бетон полиэтиленовой пленкой или изолирующими одеялами, чтобы удержать тепло.

Ни при каких обстоятельствах нельзя допускать замерзания бетона в течение первых 24 часов после заливки и укладки.Взаимодействие с другими людьми

Советы по отверждению

Наконец, есть методы, которые вы можете использовать в процессе отверждения, чтобы обеспечить максимальную прочность бетона:

• Если используются формы, оставьте их на месте как можно дольше, так как они сохранят тепло и помогут предотвратить слишком быстрое высыхание бетона. Углы и края наиболее уязвимы, а формы помогут в процессе отвода тепла.
• Острый пар можно закачивать в ограждение вокруг бетона, чтобы предотвратить его слишком быстрое высыхание при низких уровнях влажности, которые являются обычным явлением в холодную погоду.
• Перед завершением дождитесь, пока вся сливная вода не испарится. Бетон, залитый и уложенный в холодную погоду, схватывается и затвердевает гораздо медленнее, поэтому кровотечение также начнется позже, чем ожидалось. Будьте готовы к большему количеству стекающей воды, чем при обычной укладке бетона.
• Пока бетон застывает, проверьте температуру бетона с помощью инфракрасного термометра. Убедитесь, что бетон поддерживает температуру не менее 40 градусов в течение периода отверждения.
• Если активный нагрев прекращается, следите за тем, чтобы бетон не остыл слишком быстро. Это можно сделать, постепенно снижая температуру внутри ограждения или накрыв бетон изолирующими покрытиями. Для больших структур рекомендуется несколько дней или даже недель постепенного охлаждения. Внезапное удаление одеял в холодную погоду может вызвать перепад температур между внешней стороной бетона и его серединой, что приведет к растрескиванию.
• Обязательно выдержите бетон в течение периода времени, рекомендованного для используемого типа цемента.Комитет ACI 308 рекомендует следующие минимальные периоды отверждения:
  ASTM C 150, тип I, 7 дней,
  ASTM C 150, тип II, 10 дней,
  ASTM C 150, тип III, 3 дня,
  ASTM C 150, тип IV или V, цемент, 14 дней
  ASTM C 595, C 845, C 1157 цементы, переменная
• Герметизируйте только что затвердевший бетон, нанеся герметик, чтобы предотвратить просачивание воды извне в бетон. Бетонные герметики продлят срок службы бетона и уменьшат вероятность разрушения при отверждении. В очень холодных регионах используйте только воздухопроницаемый герметик для бетона, который позволяет испарять влагу.

Бетон для холодной погоды — Зимняя бетонная смесь

Есть две основные проблемы с заливкой бетона в холодную зимнюю погоду:

Но это конкретные температуры, а не температуры воздуха. Поэтому, когда холодно, нам нужно защищать бетон до тех пор, пока он не сможет самостоятельно выдержать холод. Общее правило состоит в том, что когда бетон набирает прочность примерно до 500 фунтов на квадратный дюйм, все в порядке.

Произошла волшебная вещь: почти в то же время, когда бетон достигает прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, гидратация цемента потребляет достаточное количество воды в исходной смеси, так что даже если он замерзнет, ​​в нем останется недостаточно воды. поры, чтобы повредить бетон.С большинством бетона, даже при 50 °, это происходит на вторые сутки.

Таким образом, чтобы помочь ему достичь прочности в 500 фунтов на квадратный дюйм, мы можем сделать две вещи в холодную погоду: изменить смесь, чтобы она схватилась быстрее, или защитить бетон от холода — или, что более вероятно, и то, и другое.

Изменения бетонной смеси в холодную погоду

Центр обучения приключений «Медеба»

Многие проблемы с холодной погодой могут быть решены производителем готовых смесей. Вот несколько вещей, о которых следует помнить:

• Горячая вода — ваш производитель товарного бетонного бетона обычно имеет и использует горячую воду в бетоне, когда погода становится холодной.Большинство производителей стараются, чтобы температура бетона на выходе с завода составляла не менее 65 ° F, что, как правило, достаточно, в зависимости от температуры воздуха и толщины бетонного элемента.

• Укажите осадку менее 4 дюймов и используйте воздухововлекающий бетон, чтобы уменьшить утечку.

• Ускорители

  — поскольку более холодная погода приводит к более холодному бетону, установленное время может быть отложено. Ускорители, добавленные к бетону, могут удерживать его в соответствии с графиком. Добавление 2% (от веса цемента) хлорида кальция является традиционным способом ускорения реакции гидратации — он очень эффективен и достаточно дешев.Но — большое но — такое количество хлоридов может привести к коррозии любой стали, встроенной в бетон (например, арматуры), и может привести к появлению пятнистой поверхности на цветном бетоне (см. Обесцвечивание бетона).

• Нехлоридные ускорители широко доступны и очень эффективны. Они не обесцвечивают бетон, но стоят немного дороже. Не делайте ошибку, думая, что ускорители являются антифризами — это не так, они просто увеличивают скорость реакции гидратации.

• Летучая зола. Обычно вам не следует использовать летучую золу или шлаковый цемент в холодную погоду, так как эти материалы затвердевают медленнее и генерируют меньше внутреннего тепла; шлак может вызвать такой же эффект.

• Чтобы сделать реакцию немного более горячей, производитель готовой смеси может добавить немного дополнительного цемента (обычно дополнительные 100 фунтов на кубический ярд) или может использовать цемент типа III (высокопрочный), который быстрее гидратируется.

• Будьте осторожны с редукторами воды в холодную погоду, так как они могут замедлить время схватывания.Кроме того, снижение расхода воды при использовании более холодного бетона редко требуется, поскольку более низкие температуры предотвращают потерю осадки.

Для добавок, добавленных на стройплощадке, не используйте их, если они замерзли. Возможно, химические вещества отделились.

Рекомендуемые товары

Насколько холодно для заливки бетона?

Эксперты сходятся во мнении, что лучшая температура для заливки бетона составляет 50-60 ° F. Необходимые химические реакции, которые затвердевают и укрепляют бетон, значительно замедляются при температуре ниже 50 ° F и практически отсутствуют при температуре ниже 40 ° F.Даже когда дневные температуры находятся в удовлетворительном диапазоне, схватывание бетона в зимнее время создает риски, которые могут привести к получению слабого, неадекватного бетона. Если в ночное время температура опускается ниже нуля, вода в бетоне замерзает и расширяется, вызывая трещины. Кроме того, если температура опускается ниже 40 ° F (но не замерзает) в течение установленного времени, бетону потребуется гораздо больше времени для достижения необходимой прочности. Однако, если принять правильные меры, бетон все равно можно успешно укладывать даже в самые холодные месяцы года.

На что следует обратить внимание при бетонировании в холодную погоду

Прежде чем приступить к бетонному проекту в холодную погоду, важно определить какие-либо особые требования к прочности или соображения. Это поможет вам составить график заливки и определить, какие стратегии вы будете использовать, чтобы сохранять окружающую среду и материалы в тепле. Преобладающая проблема, с которой вы столкнетесь во время зимнего бетонного проекта, — это обеспечить схватывание бетона до того, как он подвергнется воздействию отрицательных температур. При планировании будущего проекта вы можете принять во внимание следующие предложения:

• Используйте обогреватели для размораживания мерзлого грунта, снега или льда.
• Для замешивания цемента используйте горячую воду.
• Храните сухие материалы в сухом, теплом месте.
• Используйте продукты, предназначенные для быстрого схватывания. В холодную погоду эти продукты схватываются не так быстро, как указано в инструкции, но затвердевают быстрее, чем обычные материалы.
• Используйте добавки, ускоряющие время схватывания. Соблюдайте осторожность; если добавки содержат хлорид кальция, любая арматура или металлическая проволочная сетка в бетоне ржавеют и вызывают растрескивание бетона.
• Используйте дополнительный цемент (обычно 100 фунтов / куб. Ярд), чтобы сделать реакцию более горячей и вызвать более быстрое увлажнение бетона.
• Помните, что вам все равно нужно подождать, пока не испарится спускная вода. Попадание воды на поверхность во время финишной обработки ослабит поверхность. Кровотечение начинается позже и длится дольше в холодную погоду; вы можете использовать ракель или пылесос, чтобы быстро удалить воду.
• Подождите, пока бетон не достигнет желаемой прочности, чтобы удалить любой каркас. Если каркас будет удален слишком рано, бетон будет поврежден, и поверхность может обрушиться.

Поддержание идеальной температуры

После выполнения приведенных выше предложений важно подумать о том, как вы будете поддерживать правильную температуру бетона в процессе отверждения.Бетон должен выдерживать температуру выше 50 ° F в течение примерно 48 часов для протекания правильных химических реакций. Двумя популярными вариантами, используемыми при отверждении бетона в холодную погоду, являются отапливаемые корпуса и утепленные одеяла. При использовании ограждения убедитесь, что конструкция является ветро- и водонепроницаемой. Кроме того, убедитесь, что обогреватель имеет надлежащую вентиляцию. Обогреватели вызывают повышение содержания углекислого газа, что может вызвать карбонизацию поверхности бетона.

Бетонные одеяла Powerblanket

Бетонные покрытия

Powerblanket — чрезвычайно эффективный вариант для достижения и поддержания правильных температур для заливки и схватывания бетона.Бетонные покрытия Powerblanket можно использовать для оттаивания земли перед заливкой бетона и снова после отделки, чтобы предотвратить замерзание бетона. Использование бетонных покрытий Powerblanket гарантирует, что бетон будет поддерживаться при правильной температуре для быстрого протекания необходимых реакций и достижения желаемой прочности.

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

Информация Национальной ассоциации товарных бетонных смесей

ЧТО такое холодная погода?

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

ПОЧЕМУ считать холодную погоду?

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

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

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

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

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

КАК укладывать бетон в холодную погоду?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по бетонированию в холодную погоду

1. Используйте воздухововлекающий бетон, если ожидается воздействие влаги и условий замерзания и оттаивания.
2. Перед укладкой держите поверхности, контактирующие с бетоном, без льда и снега и при температуре выше нуля.