Разрешенная температура заливки бетона на открытой площадке в холод и жару
Дата публикации: 28.05.2021
1943
Температура заливки бетона влияет как на технико-эксплуатационные показатели монолита, так и на скорость и принципиальную осуществимость процесса отверждения. Если не соблюсти температурные требования, бетонная конструкция может потрескаться или не достичь заявленной прочности и в дальнейшем деформироваться, либо разрушиться полностью.
Чтобы бетон набрал проектную прочность, поддерживать оптимальный уровень температуры (около +20°C) нужно не только в ходе заливки, но и вплоть до завершения отвердевания, т.е. минимум 28 дней.
Иногда приходится заливать бетон в мороз, либо погода резко ухудшается до окончания строительных работ. Тогда на помощь приходят разные способы прогревания бетона, введение в смесь противоморозных присадок, утепление конструкции и пр. Конечно, это влияет на цену строительства, удорожая его.
Перед выбором метода прогрева следует внимательно изучить правила применения и специфику каждого из них.
Прочность бетонных конструкций
После смешивания цемента с водой текучесть раствора сохраняется в течение нескольких часов, но затем начинается сгущение, запускается процесс застывания и отвердения.
Для схватывания бетона требуется от 20 мин. до 20 ч., скорость процесса определяется температурой окружающей среды. В морозную погоду, при опускании столбика термометра до 0°C, схватывание начинается через 6-10 ч. после заливки и продолжается в течение 15-20 ч. Для набирания марочной прочности бетону потребуется еще 4 недели. Лучше всего раствор затвердевает при +20°C и высокой влажности воздуха (вплоть до 100%).
Зависимость скорости затвердевания от температуры
При +5°C скорость отверждения бетона снижается в 5 раз относительно значений, достигаемых при +20°C. В целом здесь действует правило: чем холоднее воздух, тем ниже скорость отвердевания. При опускании температуры ниже 0°C данный процесс приостанавливается, а замерзшая вода вследствие расширения разрушает бетон изнутри без возможности восстановления.
Получившийся монолит уже не достигнет проектной прочности, наоборот – может трескаться, деформироваться или крошиться.
Перед тем, как купить цемент с доставкой, стоит узнать, что осуществлять заливку бетонного раствора нельзя в следующих случаях:
- При температуре за окном +5°C и меньше, если не планируется прогревать бетон или добавлять в раствор морозостойкие присадки.
- В межсезонье – из-за нестабильности температуры и влажности воздуха.
- При температуре от +25°C в сочетании с уровнем влажности воздуха менее 50%, т.к. быстрое испарение воды не позволит монолиту набрать прочность.
Бетонирование зимой
Иногда приостановка строительных работ невыгодна или невозможна, но мороз действует разрушительно на бетон, поэтому он нуждается в подогреве вплоть до набора минимально допустимого уровня прочности. В общем случае это 70% от заявленной производителем проектной прочности, но если монолит должен быть водонепроницаемым или морозостойким, то это значение повышается до 85%.
Рассмотрим самые распространенные способы прогревания бетона.
Прогрев компонентов смеси перед приготовлением раствора
Этот вариант отличается простотой и дешевизной и позволяет обеспечить температуру заливаемого бетона на уровне +35 -40°C и выше. Для этого сухие компоненты нагревают до +60°C, а воду – до +90°C.
Метод термоса
Данный способ предназначен для изготовления массивных конструкций. Заливаемый раствор должен иметь температуру не ниже +10°C. Далее, поскольку отверждение бетона относится к экзотермическим реакциям, в ходе него выделяется тепло, обеспечивающее самонагревание монолита. При снижении тепловых потерь за счет теплоизоляционных материалов можно добиться температуры от +70°C и выше.
Электронагрев смеси
Для этого можно воспользоваться тремя способами:
- Внутрь залитого раствора вводят электроды и затем подают переменный ток, чтобы обеспечить нагревание максимум до +60°C. При укладке арматуры роль электродов можно отвести именно ей.
- Метод индукции – довольно сложный и не очень популярный способ, базирующийся на принципе бесконтактного прогрева высокочастотными токами проводящих электричество материалов. Расход энергии, как правило, достигает 120-150 кВт/час на 1 м3 бетона.
- Использование электронагревателей (греющих матов, тепловых пушек и пр.). Потребление электроэнергии в среднем достигает 100-120 кВт/час на 1 м3 бетона, но есть риск пересыхания монолита, что требует принятия дополнительных мер по удержанию влаги.
Паропрогрев
Прогревание паром через каналы или специальные трубы в опалубке – оптимальный вариант для тонкостенных конструкций. Это обеспечивает температуру в диапазоне от +50°C до +80°C с сохранением нужного уровня влажности, что сокращает длительность отверждения в несколько раз. Но этот метод трудоемок в реализации и требует существенных финансовых расходов для обеспечения непрерывной поставки пара.
Использование присадок
Добавление в заказанный цемент противоморозных добавок и специальных химических ускорителей отверждения позволяет значительно снизить температуру замерзания воды и избавиться от необходимости нагрева бетона после заливки. Однако их не рекомендуется использовать при армировании бетона, т.к. есть риск коррозии арматуры.
Основные категории противоморозных присадок:
- Сульфаты.
- Антифриз.
- Ускорители.
Наибольшей популярностью сегодня пользуются:
- Карбонат кальция (поташ).
- Тетраборат натрия.
- Нитрит натрия.
- Формиат кальция или натрия.
- Аммиачная вода.
Бетонирование в сухом жарком климате
Жара так же губительна для бетона, как и холод из-за замедления либо полного прекращения процесса гидратации. При температуре за окном от +35°C и выше и влажности воздуха не более 50% бетонный раствор придется охлаждать. Для этого можно использовать при смешивании холодную воду (или в сочетании со льдом) и герметизировать опалубку, предварительно обработав ее водозащитным составом.
Также бетон надо защитить от ультрафиолета, покрыв его поверхность брезентом и смачивая с периодичностью в 3-4 часа.
Правила и нормы бетонирования при отрицательных температурах
Замораживать ли строительные работы в отрицательную температуру или применять зимний метод бетонирования, давайте разберемся.
Нормальные температурные условия для бетонирования это 5°С — 20°С, но чаще всего температура окружающей среды или выше, что тоже заставляет применять специальный метод бетонирования, или ниже. Наш климат и погодные условия вынудили приспосабливаться под погоду и никак иначе.
С понижением температуры на градуснике, усложняется процесс бетонирования. Этому есть самое простое и логичное объяснение — цемент не может вступить в реакцию со льдом. Поэтому и применяют специальные меры.
!При среднесуточной температуре воздуха ниже 5
°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С необходимо принимать специальные меры по выдерживанию уложенного бетона (раствора) в конструкциях и сооружениях, бетонируемых на открытом воздухе!
Специальные меры прописаны в СНиП 3.
03.01-87 “НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ”
Как только температура окружающей среды опускается ниже 5°С приготовление бетонной смеси на строительной площадке следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках. Вода, которую будут использовать для раствора, должна быть подогретой, чтобы бетонная смесь получилась с температурой не ниже требуемой по расчету. А также, если раствор транспортируется на строительный объект, способы транспортировки должны обязательно обеспечивать предотвращение снижения температуры раствора.
!При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями!
Основание, на которое должна укладываться бетонная смесь, и его температура должны исключать возможность замерзания бетонной смеси в точке контакта. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.
При бетонировании густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах.
!При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями!
Основание, на которое должна укладываться бетонная смесь, и его температура должны исключать возможность замерзания бетонной смеси в точке контакта. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками
Неопалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.
До укладки бетонной смеси полости после установки арматуры и опалубки должны быть закрыты брезентом или каким-либо другим материалом от попадания в них снега, дождя и посторонних предметов.
Выдерживание бетона в зимних условиях производят
- способом термоса;
- с применением противоморозных добавок;
- с электротермообработкой бетона;
- с обогревом бетона горячим воздухом, в тепляках.
Способ термоса следует применять при обеспечении начальной температуры уложенного бетона в интервале от 5 до 10°С и последующем сохранении средней температуры бетона в этом интервале в течение 5-7 сут.
Контактный обогрев уложенного бетона в термоактивной опалубке следует применять при бетонировании конструкций с модулем поверхности 6 и более.
После уплотнения открытые поверхности бетона и прилегающие участки щитов термоактивной опалубки должны быть надежно защищены от потерь бетоном влаги и тепла.
Электродный прогрев бетона необходимо производить в соответствии с технологическими картами. Запрещается использовать в качестве электродов арматуру бетонируемой конструкции. Электродный прогрев следует производить до приобретения бетоном не более 50 % расчетной прочности. Если требуемая прочность бетона превышает эту величину, то дальнейшее выдерживание бетона следует обеспечивать методом термоса.
Применение бетона с противоморозными добавками запрещается в конструкциях:
- железобетонных предварительно напряженных;
- железобетонных, расположенных в зоне действия блуждающих токов или находящихся ближе 100 м от источников постоянного тока высокого напряжения;
- железобетонных, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде; в частях конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.
Заливка бетона в теплую погоду
Лето — идеальное время для строительных проектов, поэтому менеджеры и бригады начинают сезон, стремясь максимально продлить световой день и потеплеть.
Учитывая, что угроза осени и зимы не за горами, экипажи хотят сделать как можно больше.
Летом проблем с бетоном действительно меньше, но слишком высокие температуры тоже могут вызывать проблемы.
Если вы собираетесь укладывать бетон при температуре около 90 градусов, вам нужно будет отрегулировать смесь и процесс установки, чтобы приспособиться к теплу.
В этой статье мы расскажем о шагах, которые необходимо предпринять, чтобы приспособиться к заливке бетона в жаркую погоду.
Содержание
- Влияют ли тепло и влажность на бетон?
- Бетонные испытания в теплое время года
- Сложность финиша
- Меньше времени установки
- Пониженная сила
- Повышенный риск взлома
- Усадка при высыхании
- Смочите основание
- Время наливать
- Охладите воду
- Добавки
- Все руки на палубе
- Используйте солнцезащитные зонты и ветрозащитные экраны
- Заливка бетона в теплое время года
Влияют ли тепло и влажность на бетон?
Летняя жара может значительно повлиять на время схватывания и прочность готовой бетонной смеси.
В зависимости от того, где вы живете, лето также может быть известно своей невыносимой влажностью.
Хотя жара сама по себе может быть не особенно экстремальной, сочетание более высоких температур и влаги в воздухе может создать проблемы для заливки бетона.
Жара и влажность могут повлиять на прочность нового бетона, если не будут приняты особые меры предосторожности.
Проблемы с бетоном в теплое время года
Несмотря на то, что большинство людей наслаждаются теплыми летними месяцами, температура может затруднить заливку бетона в жаркую погоду.
Бетон лучше всего затвердевает в диапазоне от 70° до 80°F, но когда температура приближается к 90°F, вы начинаете сталкиваться с проблемами.
В мире бетона жаркая погода — это больше, чем просто температура.
Дни с низкой относительной влажностью, а также дни с высокой скоростью ветра также относятся к «жаркой погоде» и могут вызвать проблемы с заливкой бетона.
Сложность финишной обработки
Бетон схватывается намного быстрее в жаркие дни, что затрудняет выравнивание и гладкую отделку до схватывания.
Готовая плита, скорее всего, будет иметь деформацию и неровности поверхности летом, если не будут приняты меры предосторожности.
Меньше времени схватывания
Свежезалитые, текучие бетонные смеси можно формовать с помощью удобно расположенных компенсационных швов.
Эти соединения помогают предотвратить случайное растрескивание по мере затвердевания и усадки материала.
В жаркую погоду смесь схватывается намного быстрее, поэтому времени на правильное размещение этих швов будет гораздо меньше.
Время имеет решающее значение.
Пониженная прочность
Ваша плита затвердевает в процессе гидратации, когда вода впитывается и образуются кристаллы.
Более холодный бетон требует больше времени для гидратации и имеет больше времени для формирования и укрепления этих кристаллов.
При более высокой температуре этот процесс ускоряется, и у смеси меньше времени для гидратации, образования кристаллов и достижения высокой прочности на сжатие.
В связи с этим необходимо принять меры для предотвращения снижения прочности и долговечности бетона в жаркую погоду.
Повышенный риск образования трещин
Жаркая погода, ветер и сухая погода приводят к повышенному испарению.
Эти факторы окружающей среды представляют реальную угрозу для верхнего слоя бетонной плиты.
По мере вымывания воды из поверхностного слоя в результате испарения смесь может стать слишком сухой и более восприимчивой к растрескиванию поверхности.
Усадка при высыхании
Даже в идеальных условиях объем влажной плиты будет отличаться от объема сухой плиты.
Это изменение объема еще более существенно при заливке бетона в жаркую погоду.
Повышенное испарение из-за более высокой температуры является основной причиной усадки плиты.
Искушение добавить в смесь больше воды также может вызвать усадку.
Чем влажнее смесь, тем выше изменение громкости при настройке.
Советы по бетонированию в жаркую погоду
Не беспокойтесь; по-прежнему можно заливать бетон в теплое время года без каких-либо проблем или потери качества.
Вот несколько советов, которые помогут вам успешно выполнять бетонные работы в теплое время года.
Совет № 1. Смочите основание
Во время заливки вода немедленно выщелачивается из бетона и попадает в поверхность, на которую вы заливаете.
Если вы слегка увлажните поверхность перед заливкой, вы сможете сохранить влажность смеси во время процесса гидратации.
Совет № 2. Рассчитывайте время заливки
В жарких условиях вы должны планировать заливку в самое прохладное время дня.
Этот временной интервал часто приходится на утренние часы.
Если ваш бетон замешивается за пределами площадки, а затем доставляется, постарайтесь не планировать доставку во время пиковой жары.
Совет № 3. Охладите воду
Охлажденная вода может снизить температуру бетона на 10 °F.
Добавление горячей воды в горячий бетон не сделает вам никаких одолжений.
Имея под рукой промышленный чиллер для охлаждения воды перед смешиванием, вы получите значительное преимущество перед матерью-природой.
После добавления воды в смесь уменьшите время перемешивания. Чрезмерное перемешивание приведет к увеличению потерь воды за счет испарения.
Совет № 4: Добавки
Добавки — это добавки к бетону, которые изменяют физические свойства готовой плиты.
В зависимости от используемой добавки они могут повысить прочность бетона, обеспечить защиту от коррозии и замедлить время схватывания.
Некоторые особенности, на которые следует обращать внимание в примесях, включают:
- Замедление схватывания
- Воздухововлекающая система
- Стабилизаторы гидратации
- Водяные редукторы
Совет № 5: все руки на палубе
Спланируйте свои бригады так, чтобы у вас было как можно больше рук при заливке в жаркую погоду.
Из-за более быстрого времени схватывания вам потребуется как можно больше рабочей силы для размещения опалубки, подготовки основания, выравнивания, установки контрольных швов и выравнивания, пока ваша смесь еще пригодна к работе.
Совет № 6. Используйте солнцезащитные зонты и ветрозащитные экраны
Внимательно следите за солнечными лучами и прогнозами ветра, чтобы защитить бетон от непогоды.
Размещение солнцезащитных и ветрозащитных экранов может значительно снизить угрозу испарения и дать вашей плите больше времени для увлажнения.
Заливка бетона в теплое время года
Несмотря на некоторые трудности, заливка бетона в теплое время года все же возможна.
И часто это лучше, чем обливать в холодные месяцы.
Использование приведенных выше советов должно гарантировать, что ваша бетонная работа пройдет гладко.
Компания STEVENS обладает знаниями и опытом, чтобы гарантировать, что ваши конкретные проекты будут выполнены правильно с первого раза.
Нажмите кнопку ниже, чтобы начать работу над вашим конкретным проектом.
Ознакомьтесь с другими нашими статьями:
Какие типы оборудования используются в гражданском строительстве?
Новые тенденции в строительной отрасли
Как технологии повышают производительность в строительной отрасли
Заливка бетона в холодную погоду или нет?
Опять подкрались чертовы холода, а в этом году опять не залили бетон. Летнее время может быть занято для многих, а из-за веселых занятий и отпусков заливка бетона может отодвинуться на второй план. Это может заставить вас задуматься о возможности заливки бетона в далеко не идеальных погодных условиях.
Меры предосторожности
Прежде всего, вы должны знать, что при заливке бетона в холодную погоду возникают определенные трудности. Это, конечно, можно сделать, но это не идеально.
Холодная погода может сильно изменить несколько факторов при заливке бетона. Знание некоторых лучших практик может иметь большое значение в вашем холодном приключении. Уровень гидратации, риск замерзания и общая долговечность с течением времени — это всего лишь несколько вещей, которые следует учитывать, поэтому будьте готовы ухаживать за бетоном, пока он не затвердеет.
Факты
Теперь, когда вы знаете, что можете столкнуться с некоторыми проблемами, вот факты, которые помогут вам подготовиться. Во-первых, норма заливки бетона в холодную погоду не определяется бабушкиным термостатом — это три дня подряд температура ниже 40 градусов по Фаренгейту. Бетон имеет много этапов, и каждый из них важен. Фаза, в которой бетон влажный, называется пластичной фазой. На этом этапе очень важно контролировать температуру бетона. Если температура наружного воздуха упадет ниже 25 градусов по Фаренгейту, бетон, скорее всего, замерзнет. Бетонное эскимо никогда не является желательным результатом, потому что оно может поставить под угрозу общую долговечность и прочность до 50%.
Защита бетона от замерзания является высшим приоритетом в течение как минимум двух полных дней. В идеале вы хотите поддерживать температуру бетона около 50 градусов по Фаренгейту. Если нет, эта фаза может занять больше времени, чтобы полностью установить.
Вы также должны понимать, как низкие температуры могут повлиять на уровень гидратации бетона. Влага создает химическую реакцию, когда соединяется с цементной смесью. Эта реакция вызывает нагрев, а вместе с ним и ускорение процесса схватывания. Более низкие температуры могут изменить уровень гидратации, что приведет к меньшему нагреву и более медленному времени схватывания для вашего проекта. Поскольку вы можете столкнуться с такими задержками во время установки, некоторые из обычных отделочных работ и удаление форм также будут отложены.
Решения
Но не бойтесь, существуют добавки, разработанные специально для защиты бетона от холода, которые могут ускорить схватывание бетона или сохранить тепло для предотвращения замерзания.
Хлористый кальций может быть очень эффективным средством увеличения скорости схватывания. Однако эту добавку следует ограничить не более чем двумя процентами самой цементной смеси. Изоляция вашего бетона является важным шагом, который может помочь в сохранении тепла. Пластиковые листы и ограждения также популярны и являются эффективным барьером против непогоды. Кроме того, бетонные тепловые одеяла могут быть очень полезны в холодные зимние месяцы. Их можно использовать не только для оттаивания мерзлого грунта, но и для существенной защиты только что залитого бетона. Как правило, тепловые одеяла изготавливаются из прочных полиэтиленовых тканей и изолирующей пены, которые прекрасно выдерживают суровые погодные условия.
В зависимости от обстоятельств проекта обогреватель может помочь сохранить тепло и предотвратить замерзание. Если вы используете обогреватель, вы должны быть бдительны и принимать соответствующие меры предосторожности. Нагреватель, работающий на ископаемом топливе, всегда следует размещать в хорошо проветриваемом помещении, чтобы избежать опасности угарного газа и карбонизации только что залитого бетона, что может вызвать нежелательный результат, называемый пылением.