Методы зимнего бетонирования

Большая часть регионов России отличается суровым климатом в зимнее время. Минусовые температуры там держатся от шести месяцев в году и более. Как в таких условиях осуществлять бетонные работы? На этот счёт существуют специальные рекомендации, эффективность которых проверена многолетним опытом.

Зимнее бетонирование: что это?

СП 70.13330 гласит, что зимним считается бетонирование, когда средняя температура за сутки достигает ниже 5С, а суточный минимум опускается за нулевую отметку.

Есть ли преимущества у зимнего бетонирования?

Бетонные работы при низких температурах отличаются дополнительными проблемами. Но не всегда есть возможность отложить строительство до весны. Стоит обратить внимание и на положительные моменты, которые относятся к зимним работам:

Особенности бетонирования зимой

Минусовые температуры сказываются на процессах, которые идут в бетоне как в момент его укладки, так и во время твердения материала. Созревание бетона, набор твёрдости происходит вследствие химической реакции. Этот процесс называется гидратацией минералов, которые есть в составе портландцемента. Химический процесс идёт при температуре от 0С и выше. Минусовая температура приводит к замерзанию воды, что прекращает гидратацию. Даже при +5 градусах, реакция значительно замедляется. Соответственно, бетон замедляет скорость набора своей прочности.

Минусовые температуры приводят к следующим проблемам:

При бетонных работах зимой главное — выйти на критическую прочность материала (от 30 до 50 процентов проектной). При обеспечении таких показателей минусовая температура уже не влияет на качество бетона. Обычно при соблюдении оптимальных условий указанная прочность набирается на четвертый-шестой день с момента укладки.

В зимнее время температура при работе с бетоном является решающим фактором. Температурный контроль осуществляется перед укладкой строительной смеси, во время укладки и после завершения работы.

Технология бетонирования зимой

Проект производства работ включает мероприятия, которые:

Приготовление бетонной смеси в зимних условиях. Способы борьбы с замерзанием готового бетона при доставке на объект, укладке и уплотнении

Температура поступающего на объект готового бетона должна быть не менее 5С. Поэтому замешивание предварительно подогретых компонентов производится на горячей (до 70С) воде.

Поверхность для укладки бетона и арматурные стержни необходимо нагреть до температуры смеси, либо близкой к ней. Для этого обычно используются тепловые пушки, нельзя нагревать паром или водой.

Если продолжительной транспортировки материала невозможно избежать, и нет возможности подогрева, в смесь вводятся специальные противоморозные добавки.

Способы борьбы с подмораживанием бетона в период набора критической прочности

Для бетонирования в зимнее время используют тёплый либо холодный бетон. Холодная смесь станет набирать твёрдость без дополнительного подогрева, если в материал добавлено противоморозное средство. Такая добавка понижает температурный порог замерзания воды, и при этом ускоряет процесс гидратации.

В качестве противоморозных присадок широко используются электролиты, соли натрия и калия. Однако их использование имеет и ограничения:

Противоморозные добавки нового поколения — комплексные, у них нет недостатков солей-электролитов. Эти добавки позволяют бетонировать в зимнее время и обеспечивают комплексное действие (противоморозное, пластифицирующее и т.д.).

Если бетонная смесь после укладки подогревается, такая смесь называется тёплым бетоном.

Прогрев бетона

После укладки и уплотнения бетона нужна оптимальная температура для достижения им показателей критической плотности. Для этого используются разные методы:

Все приведённые методы можно сочетать с противоморозными добавками, либо применять самостоятельно. Тот или иной выбор зависит от ряда факторов:

«Метод термоса»

Сохранение тепла таким методом обеспечивают в крупных конструкциях как самостоятельно, так и в комплексе с добавками-ускорителями. Такие добавки обеспечивают быстрое затвердение бетонной смеси, соответственно скорее набирается и критическая прочность.

Гидратация — это экзотермический процесс, который сопровождается выделением тепла.

Если конструкция является массивной, то выделение тепла от химической реакции бывает достаточно для прогрева бетона. Если залить смесь в утеплённую опалубку и накрыть полиэтиленовой плёнкой и теплоизоляцией (пеноплекс, маты, доски и т.п.), бетон будет созревать при необходимой для твердения температуре до полного набора критической прочности.

Плюсы этого метода:

Минусы метода

Способ «горячего сухого термоса»

Этот вариант допускает укладку бетонной смеси на подмороженную поверхность без предварительного подогрева. В опалубку засыпается небольшим слоем подогретый до 200–300⁰С керамзит. После того как его температура опустится примерно до 100 градусов, производится заливка тёплого бетона. В этом случае тёплый керамзит подогревает бетон.

Устройство тепляка

Тепляками называют подобие шатров, установленных над опалубками. Количество тепловых пушек в тепляках должно быть таким, чтобы они могли поддерживать температуру выше +5⁰С, обеспечивающую нормальное твердение материала. Важно чтобы укрытие было максимально герметичным.

Искусственный прогрев бетона

Быстрее всего твердение бетона происходит при температуре 50⁰С.

Существуют разные способы достижения критической прочности бетона с помощью искусственного нагрева.

Минусы приведённых выше способов заключаются в сложности процесса и обязательном наличии дорогостоящего оборудования, больших затратах на электричество.

Использование специальных добавок помогают бетону быстро достигать необходимой твёрдости и, соответственно, экономить на электроэнергии и уменьшать сроки эксплуатации соответствующего оборудования.

Работа с бетоном в зимнее время технически усложнёнными методами

Укладка бетона зимой с использованием утеплённой опалубки, нагревательных элементов, и т.д. обоснованы и целесообразны. Однако, прежде чем их применять, нужны тщательные расчеты.

Бетонирование зимой в индивидуальном строительстве

В частном строительстве бетонные работы при минусовых температурах допускаются для строений малой важности.

Для приготовления бетонной смеси используют подогретую воду (не выше 70⁰С). Сначала в воду засыпается щебень, потом песок и в последнюю очередь — цемент.

Можно ли добавить в бетонную смесь соль и модифицирующие добавки?

Зимой, чтобы понизить температурную границу замерзания воды, в бетон добавляют хлорид натрия (обычная соль) либо другие соли калия и натрия. Эти вещества выполняют роль электролитов.

Однако, нужно знать что использование солей может вызвать коррозию арматуры и проявление пятен высолов на затвердевшем материале. Лучший вариант — применение комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.

Последствия неправильного бетонирования зимой

Заливка бетона в зимнее время без соблюдения технологий чревата понижением прочности бетонных конструкций, появлением трещин, высолов и других неприятных дефектов. Такие бетонные монолиты недолговечны, а иногда и опасны в эксплуатации.

Обычно зимние работы с бетоном — это мера исключительная. Но некоторые плюсы здесь всё-таки найти можно. Выбирая технологию проведения работ зимой, берутся во внимание многие нюансы. Это конструктивные особенности, состав смеси, имеющееся оборудование и целесообразность его использования. Предпочтение противоморозным добавкам обычно отдаётся при разных вариантах бетонных работ в зимнее время.

Базовые преимущества сотрудничества с компанией Бетоныч