Бетонування при негативних температурах. Приготування, транспортування і укладання бетонної суміші

Для того щоб свіжий бетон був стійкий до замерзання використовують спеціальний склад бетонної суміші і забезпечують твердіння при плюсовій температурі. Нижче наведені дані про час, необхідний для досягнення стійкості до замерзання (з урахуванням норм СНіП 3.03.01-87, таб. №6):

Є 3 способи створити сприятливі умови для тверднення бетону взимку при негативних температурах навколишнього повітря:

1.   виробляють попередньо розігрітій бетонної сумішшю, а далі зберігають тепло в бетоні;
2. Використовують обігрів сформованих бетонних конструкцій;
3. Для приготування бетонної суміші використовують протиморозні хімічні.

Найчастіше зимове бетонування виробляють з використанням поєднання перерахованих вище заходів.

Розігрів бетонної суміші

Станція для прогріву бетону СПБ-35 Дуга

Проводять в процесі приготування бетону. Температуру розігріву вибирають в залежності від тривалості та способу транспортування бетону до місця укладання і температури навколишнього повітря. Важливо, щоб до моменту закінчення формування монолітної бетонної конструкції температура в тілі бетону не опустилася нижче +15 0 С. Після кладки бетонної суміші конструкцію накривають теплоізоляційним матеріалом, щоб твердіння бетону відбувалося при плюсовій температурі. Бетонування масивних монолітних конструкцій виробляють з урахуванням температури, що виділяється при гідратації. Для визначення точної температури всередині бетону, що твердіє в нього поміщають датчики температури.

обігрів конструкцій

для підняття температури в тілі бетону використовують електричний і інфрачервоний прогрів.

Застосування протиморозних добавок

використовують для запобігання замерзання бетону при транспортуванні і укладанні бетонної суміші. Як протиморозних добавок для приготування бетону використовують:

• хлорид кальцію (ХК);
• нітрат кальцію (НК);
• суміш, що складається з нітриту кальцію і нітрату кальцію (ННК);
• суміш з нітриту, нітрату і хлориду кальцію (ННХК);
• хлорид натрію (ХН);
• нітрит натрію (НН);
• сульфат натрію (СН);
• карбамід (сечовина);
• поташ (П);
• форміат натрію;
• фільтрат технічного пентаерітріта.

ХК і СН - найбільш ефективні противоморозні добавки. При цьому вони можуть викликати корозію арматури і утворювати висоли (білий наліт) на поверхні. Тому їх застосування строго обмежена. Бетонні суміші з входять до їх складу невеликих дозувань НК і форміату натрію можна використовувати при температурі навколишнього повітря до -20 0 С, не побоюючись корозії арматури і появи плям на поверхні бетону.

Противоморозні добавки виконують відразу дві функції: вони докоряють твердіння бетону і одночасно знижують температуру замерзання води. Вода залишається в рідкому вигляді, що дозволяє бетону тверднути і при температурах нижче нуля.

Заливка бетону при низьких температурах

При зимовому бетонуванні часто виникають такі помилки:

• збільшується час, необхідний для обробки поверхні бетону;
• збільшення вартості бетонування;
• формується слабка що порошаться бетонна поверхня;
• утворюються тріщини.

Щоб уникнути перерахованих вище наслідків необхідно в процесі приготування і укладання бетонної суміші дотримуватися наступних рекомендацій.

Температурний режим бетонної суміші

При заливці бетону взимку потрібно пам'ятати про необхідність дотримання температурного режиму бетонної суміші:

• свежеприготовленная бетонна суміш повинна мати температуру не вище 30 о С;
• бетонна суміш при заливці бетону в умовах середньодобової температури повітря від + 5 ° C до - 3 ° C повинна мати температуру: при марці бетону від М200 і вище - не менше + 5 ° C; при меншій марці бетону - не менше + 10 ° C;
• якщо температура повітря нижче - 3 ° C, то безпечне бетонування можливо при підтримці температури бетонної суміші на рівні не нижче + 10 ° C протягом 3 днів.

Приготування бетону взимку

Бетонну суміш для заливки бетону при низьких температурах готують з урахуванням наступного:

• використовують підвищений вміст цементу;
• знижують водоцементне співвідношення;
• зернисті наповнювачі попередньо підігрівають до + 35 ° C;
• воду підігрівають до + 70 ° C;
• підігріту воду попередньо змішують зернистим наповнювачем і тільки потім додають цемент;
•   інгредієнти подають в наступному порядку: зернистий заповнювач + основна частина підігрітої води; робимо кілька оборотів; заливаємо решту води. Тривалість перемішування мінімум 1,5-2 хвилини (в 1,5 рази більше ніж у відповідності з літніми нормами);
• використовують протиморозні і воздухововлекающие добавки;
• бетонну суміш підігрівають до температури не вище + 30 ° C;
• тривалість вібрування збільшується в 1,25 рази.

Ще кілька важливих моментів:

• попередньо підігріту бетонну суміш і суміш з противоморозні добавками можна укладати на неотогретое непучиністим підставу (піщану подушку) або старий бетон тільки в тому випадку, якщо відповідно до розрахунків в зоні контакту протягом розрахункового періоду витримування бетону не відбудеться його замерзання;
• бетонну суміш після укладання і ущільнення вкривають полімерною плівкою, а також теплоізоляційними матеріалами, що дозволяє зберегти тепло, що виділяється в процесі гідратації цементу;
• для того, щоб бути впевненим в міцності монолітного фундаменту, Потрібно пам'ятати: якщо протягом 28 діб середньодобові температури можуть опускатися нижче + 5 ° C, - бетонувати фундамент не рекомендується;
• залишати малозаглубленние (незаглиблений) фундаменти незавантаженими в зимовий період - не можна. Якщо цього не уникнути, то навколо фундаменту споруджується теплоізоляційне покриття. Для цього використовують будь-які матеріали, що оберігають від промерзання, наприклад: тирса, шлак, керамзит і т.п. Випуски арматури утеплюють на висоту не менше ніж 0,5 м.

Способи зимового бетонування

Нижче будуть розглянуті всі існуючі методи зимового бетонування, їх області застосування, а також дані рекомендації з вибору методу витримування бетону в залежності від виду зводяться монолітних залізобетонних конструкцій в зимовий період часу при низьких температурах.

	особливості технології	Прімернийрасход енергії,   (КВт / год) / м 3	Галузь застосування
«Термос»	У момент укладання температура бетонної   суміші не менше 10 о С;   - утеплена; швидкість охолодження бетону - не більше 5 0 С / ч.		Масивні конструкції, в яких модуль поверхні (відношення площі   поверхні будується конструкції до її обсягу) М п<3
Наскрізний електродний прогрів	Підйом температури: зі швидкістю не більше 10 о С / ч;	80 – 110	бетонні малоармованих  конструкції: М П від   3 до 10, товщина - до 50 см
периферійний електрообігрів	більше 15 0 С / ч; Температура ізотерми - не більше 50 о С;   досягнення критичної міцності	90 – 120	Конструкції, в яких М П< 15; При товщині до 20 см - односторонній прогрів і утеплена опалубка; При товщині більш 20 см - двосторонній прогрів.
Попередній форсований електроразогрев,   в тому числі в опалубці з повторним	Розігрів бетонної суміші за 10 - 15 хв   до 70 -80 про С. в бункерах / опалубці (після ущільнення). При М П<5 достаточно «термосно » выдержать в утепленной опалубке. При М П\u003e 5 може   знадобитися додатковий обігрів	40 – 80	Конструкції, в яких М П< 8.
кондуктивний  обігрів або «гріє опалубка»	Підйом температури: зі швидкістю не   більше 10 о С / ч; Температура ізотерми - не більше 50 о С; Тривалість прогріву: до   досягнення критичної міцності	100 – 130	М П\u003e 8.
Електропрогрів  гріють проводами	Підйом температури: зі швидкістю не   більше 10 0 С / ч; Температура ізотерми - не більше 50 о С; на контакті з бетоном температура   нагрівача не більше 80 о С; тривалість прогріву: до   досягнення критичної міцності	80 – 110	М П\u003e 10.
Обігрів інфрачервоними випромінювачами	Температура води, що нагрівається бетонної   поверхні - не вище 80 о С; захист від випаровування води з бетону -   обов'язкова	120 – 200	Ефективно для стін і перекриттів
індукційний прогрів	Підйом температури: зі швидкістю не   більше 15 0 С / ч; Температура ізотерми - не більше 50 о С; температура бетону на контакті з   арматурою - не більше 80 о С; тривалість прогріву: до   досягнення критичної міцності	100 – 150	густоармованих залізо бетонні конструкції  лінійного типу
Конвективний прогрів (тепляки, електрокалорифери)	Камерний традиційний (загальний) тепляк при   температурі до 20 о С. Локальний камерний тепляк.	120 – 200	Конструкції з показником М П\u003e 10 в замкнутих просторах   і температурі зовнішнього повітря вище мінус 30 ° С
Безообогревний  із застосуванням хімічних добавок	Обмеження по виду добавок: залежить від   виду арматури і вимог до якості поверхні		Обмеження по температурі зовнішнього повітря: до   мінус 15 о С
Паропрогрев  (Глухим або гострою парою)	Підйом температури: зі швидкістю не   більше 15 о С / ч; Температура ізотерми - не більше 50 о С; Тривалість прогріву: до   досягнення критичної міцності	90 – 140	Для будь-яких конструкцій, що вимагають обігріву

Вибір методу зимового бетонування

Вибрати метод для укладання бетонної суміші при негативних температурах повітря і здійснити раціональне зимове бетонування можна з використанням наступних рекомендацій:

Вид конструкцій, що зводяться при зимовому бетонуванні	мінімальна   температура повітря, 0З	методи   зимового бетонування
Масивні залізобетонні та бетонні фундаменти, Плити і блоки з М п  до 3	до -15	термос
	до -25	Термос + прискорювачі твердіння бетону. Термос + протиморозні добавки (застосовують в комплексі з пластифицирующими добавками)
Фундаменти (під конструкції будівель / обладнання / масивні стіни) з М п3 – 6	до -15	Термос, в т.ч. з використанням протиморозних добавок / прискорювачів твердіння
	до -25	«Гріюча опалубка». Попередній розігрів бетонної суміші.
	до -40	«Гріюча опалубка». периферійний електропрогрев.
Балки, колони, елементи рамних конструкцій, прогони, пальові ростверки, перекриття, стіни з М п 6 - 10	до -15	Термос + протиморозні добавки, обігрів в «гріючої опалубки»  нагрівальнимипроводами. Попередній розігрів бетону, індукційний нагрів
	до -40	Обігрів в «гріючої опалубки»нагрівальними проводами в поєднанні зтермоактивні гнучкими покриттями (ТАГП) + протиморозні добавки
Підлоги, плити перекриттів, тонкостінні конструкції з М п10 – 20	до -40	те ж

Зимовий період і низькі температури не є перешкодою для зведення бетонних та залізобетонних конструкцій при підборі відповідного методу витримування бетону при зимовому бетонуванні.

У відео докладно описані особливості зимового бетонування при низьких температурах:

Для того щоб бетон не витрачав свої властивості, його потрібно транспортувати за допомогою спеціальних машин і підтримувати потрібну температуру. Правильне дотримання температурного режиму дозволить створити сприятливі умови тверднення суміші, запобігти небезпечному утворення тріщин не тільки в період виконання будівельних робіт, а й в подальшій експлуатації всього будинку.

Зображення 1. Таблиця часу твердіння бетону.

У матеріалі даної статті мова піде про те, якою має бути температура бетону для того, щоб він зміг затвердіти і набрати необхідну міцність.

Отже, свіжоприготований бетон повинен мати температуру не більше 30 ° C. При укладанні суміші з бетону в умовах температури повітря навколишнього середовища від +5 до -3 ° C її температура повинна бути не менше + 5 ° C. Тут слід врахувати, що даний температурний показник, характерний для маси цементу як мінімум 240 кг / м? (Марка М200 і більше), при використанні меншої кількості цементу температура приготовленої суміші повинна бути не менше + 10 ° C.

Відповідною температурної середовищем для твердіння фахівці вважають + 15 + 20 ° С. Час схоплювання бетону, яке безпосередньо залежить від його температури, можна подивитися в таблиці.

Схема твердіння конуса бетонної суміші.

Звичайно, при укладанні суміші з бетону зі зниженою температурою навколишнього середовища її міцність наростає набагато повільніше. А якщо температура нижче нуля, то тверднення буде практично припинено, якщо тільки в суміш не включені солі, які здатні знизити точку замерзання вологи.

Бетон, який почав вже тверднути, а після цього замерз, після відтавання в теплому середовищі буде продовжувати тверднути тільки в тому випадку, якщо на початку його твердіння не було пошкодження замерзає водою. На думку фахівців, допускається одноразове заморожування бетону і, відповідно, його відтавання тільки в тому випадку, коли температурний режим  бетонної суміші на протязі не менше 72 годин підтримувався на позначці не нижче + 10 ° C.

При бетонуванні з підвищеною температурою навколишнього середовища бетон твердне набагато швидше, особливо це характерно в умовах підвищеної вологості. Обігрів бетонної суміші до температури понад 80 ° C призводить до швидкого її висихання. Винятком є ​​лише обробка бетону насиченою парою в спеціально герметизированной камері з температурою 90-100 ° C або виготовлення виробів на заводах в автоклаві під тиском.

зимовий період

До укладання бетонної суміші в холодну зимовий час  року є одне головне вимога - придбання бетоном міцності, достатньої для розпалубки, повної або часткової навантаження конструкції. Наслідком замерзання бетонної суміші в початковій стадії є істотне зниження її міцності після того, як відбудеться відтавання.

Дане явище відбувається через те, що свіжоприготований бетон насичений вологою, яка при низькій температурі замерзає і розширюється, результатом цього стає розрив зв'язку між слабо схопився цементним каменем і поверхнею заповнювачів.

Графік усадки при висиханні бетону.

Крім того, при спорудженні залізобетонних конструкцій раннє заморожування бетонної суміші значно знизить її зчеплення з металевою арматурою.

При виконанні бетонних робіт в зимовий період потрібно забезпечити твердіння бетонної суміші у вологому і теплому середовищі протягом певного часу. Цього можна досягти двома способами:

• застосування внутрішньої температури бетону;
• додаткова подача тепла.

У першому способі потрібно використовувати бистротвердеющий і високоміцний портландцемент. Фахівці рекомендують застосовувати різні прискорювачі твердіння цементу, наприклад, хлористий кальцій. Таким чином, прискорення твердіння бетонної суміші домагається шляхом зменшення кількості води, додавання в неї воздухововлекающих і пластифікуючих добавок, а також використання при укладанні високочастотного вібратора.

Виконання всіх цих заходів неодмінно дозволить прискорити твердіння і дасть можливість домогтися достатньої міцності бетонної суміші перш, ніж вона замерзне.

Запас внутрішньої теплоти створюється шляхом нагрівання матеріалів, з яких складається бетонна суміш, крім того, в застигаючому бетоні тепло виділяється і в результаті хімічної реакції, яка відбувається між водою і цементом (екзотермії цементу).

Слід знати, що для замішування бетонної суміші підігрівати можна тільки воду або воду і складові (щебінь, гравій, пісок). Вода підігрівається до 90 ° С, наповнювачі - до 40 ° С.

обігрів бетону

Таблиця прискорювачів і сповільнювачів схоплювання бетонних сумішей.

Потрібно врахувати, що температура суміші при вивантаженні з бетономішалки повинна бути не більше 30 ° С, так як при більшій температурі вона просто застигне і втратить необхідну для укладання рухливість. Також слід знати, що не рекомендується додавати воду в приготовлену суміш, тому що це призводить до зниження її міцності.

Безпосередньо перед тим, як укласти бетон в конструкцію, його можна підігріти в спеціальному бункері - використовувати електропрогрев. Електричний струм проникає через бетонну суміш, і вона розігрівається до температури 50-70 ° С.

Розігріта суміш повинна бути відразу ж покладена, так як вона досить швидко гусне. Процес твердіння становить 3-7 днів, при цьому бетон виділятиме вагоме кількість тепла. Для того щоб на деякий час це тепло зберегти, опалубку і відкриті її місця потрібно накрити хорошим ізоляційним матеріалом (мінеральна вата, шевелін, тирса і т.д.). Даний спосіб називається термос. Таким способом обігріву бетонної суміші фахівці рекомендують користуватися для спорудження конструкцій з середньою товщиною.

Існує обігрів бетону з використанням пара. Водяна пара пропускається посередині подвійний опалубки, яка його оточує, або по трубках, розташованим всередині бетонної суміші. Пар може пропускатися і по каналах, які завчасно вирізаються на внутрішній стороні опалубки. Як правило, температура пара коливається в межах від 50 до 80 ° С.

Обігрів бетонної суміші за допомогою пари дозволяє досягти її твердіння в порівняно короткий час (2 доби).

Пластинки-електроди

Схема процесів при твердненні бетонної маси.

В даному способі підігріву використовується змінний струм. Спеціальні пластинки-електроди зі сталі з'єднуються з електричними проводами і укладаються з боку або зверху конструкції на початковому етапі схоплювання бетону. Також можуть бути використані поздовжні електроди або короткі стрижні зі сталі, які забиваються в бетон з подальшим підключенням до електричних проводів. Після того як бетон затвердіє, кінці стрижнів просто зрізаються.

Пластинки-електроди застосовують, як правило, для прогріву плит і стін, поперечні сталеві стрижні і поздовжні електроди - для обігріву колон і балок.

На початковій стадії прогріву необхідно подавати струм низької напруги (50-60 В). Свежеуложенной бетонна суміш при проходженні через неї електрики підігрівається і твердне. Слід врахувати, що підігрів потрібно виконувати дуже повільно, це дозволить уникнути передчасного висушування бетону і появи в ньому тріщин. Температуру бетонної суміші збільшується не більше ніж на 5 ° С / год, таким чином необхідно довести його температуру до 60 ° С. При цьому способі обігріву бетонної суміші вона протягом 1-2 днів твердіння набере необхідну міцність.

Обігрів бетонної суміші можна виконати шляхом нагрівання повітря, який її оточує. Для цього необхідно створити брезентовий або фанерний тепляк, в якому спорудити тимчасову піч (газовий пальник, калорифер і т.д.). У спорудженому тепляку ставиться посудину з водою для створення вологого середовища. Такий спосіб набагато дорожче попереднього і використовується при дуже низькій температурі і невеликих обсягах бетонування.

Використання протиморозних добавок

Існує і холодний спосіб бетонування в зимових умовах. Даний спосіб не передбачає підігрів матеріалів бетонної суміші. Суть його полягає в додаванні в воду великої кількості солей: хлористий кальцій, поташ, нітрит натрію, хлористий натрій. Ці солі здатні знизити точку замерзання вологи і забезпечити бетонної суміші необхідні умови набору міцності на морозі. Але тут слід врахувати, що бетон, приготований з додаванням поташу, дуже швидко застигає, а швидке схоплювання призводить до труднощів його укладання в опалубку. Тому для зручності роботи з бетоном, в якому присутня дана добавка, додається сульфітно-дріжджова брага або милонафт.

Найпростішим і економічним варіантом використання бетону взимку є заміс бетонної суміші з додаванням протиморозних добавок. Але тут існують і свої недоліки, наприклад, велика кількість хімічних елементів (солі) погіршує структуру бетонної суміші, а це призводить до зменшення довговічності конструкції.

При експлуатації конструкції у вологому середовищі можливе виникнення корозії арматури через вплив на неї хлористих солей. Слід знати, що застосування для замішування бетонної суміші нітриту натрію і поташу не викликає корозії.

Витяги з СНиП мають відношення до бетонних робіт в зимовий час: транспортування, укладання бетонної суміші, як заливати бетон взимку при негативних температурах.

СНиП. ВИРОБНИЦТВО БЕТОННИХ РОБІТ ПРИ НЕГАТИВНИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ПОВІТРЯ

2.53. Справжні правила виконуються в період виробництва бетонних робіт при очікуваній середньодобовій температурі зовнішнього повітря нижче 5 ° С і мінімальної добової температурі нижче 0 ° С.

2.54. Приготування бетонної суміші слід проводити в обігріваються бетонозмішувальних установках, застосовуючи підігріту воду, відтанула чи підігріті наповнювачі, що забезпечують отримання бетонної суміші з температурою не нижче необхідної за розрахунком. Допускається застосування неотогретих сухих наповнювачів, що не містять криги на зернах і змерзлих грудок. При цьому тривалість перемішування бетонної суміші повинна бути збільшена не менше ніж на 25% в порівнянні з літніми умовами.

2.55. Способи і засоби транспортування повинні забезпечувати запобігання зниження температури бетонної суміші нижче необхідної за розрахунком.

2.56. Стан підстави, на яке укладається бетонна суміш, а також температура підстави і спосіб укладання повинні виключати можливість замерзання суміші в зоні контакту з основою. При дотриманні бетону в конструкції методом термоса, при попередньому розігріві бетонної суміші, а також при застосуванні бетону з противоморозні добавками допускається укладати суміш на неотогретое непучиністим підставу або старий бетон, якщо за розрахунком в зоні контакту протягом розрахункового періоду витримування бетону не відбудеться його замерзання.

При температурі повітря нижче мінус 10 ° С бетонування густоармованих конструкцій з арматурою діаметром більше 24 мм, арматурою з жорстких прокатних профілів або з великими металевими закладними частинами слід виконувати з попереднім отогревом металу до позитивної температури або місцевим вібрацією суміші в пріарматурной і опалубного зонах, за винятком випадків укладання попередньо розігрітих бетонних сумішей (при температурі суміші вище 45 ° С). Тривалість вібрування бетонної суміші повинна бути збільшена не менше ніж на 25% в порівнянні з літніми умовами.

2.57. При бетонуванні елементів каркасних і рамних конструкцій в спорудах з жорстким сполученням вузлів (опор) необхідність влаштування розривів в прольотах в залежності від температури теплової обробки, з урахуванням виникаючих температурних напрузі, слід узгоджувати з проектною організацією. Неопалубленних поверхні конструкцій слід вкривати паро- та теплоізоляційними матеріалами  безпосередньо після закінчення бетонування.

Випуски арматури забетонованих конструкцій повинні бути укриті або утеплені на висоту (довжину) не менше ніж 0,5 м.

2.58. Перед укладанням бетонної (розчинної) суміші  поверхні порожнин стиків збірних залізобетонних елементів повинні бути очищені від снігу і криги.

2.59. Бетонування конструкцій на вічній грунтах слід виконувати у відповідності зі СНиП II-18-76.

Прискорення твердіння бетону при бетонуванні монолітних буронабивних паль і замонолічуванням буроопускних слід досягати шляхом введення в бетонну суміш комплексних протиморозних добавок, які не знижують міцність змерзання бетону з вічній грунтів.

2.60. Вибір способу витримування бетону при зимовому бетонуванні монолітних конструкцій виконуються у відповідності з рекомендованим додатком 9.

2.61. Контроль міцності бетону  слід здійснювати, як правило, випробуванням зразків, виготовлених у місця укладання бетонної суміші. Зразки, що зберігаються на морозі, перед випробуванням слід витримувати 2-4 годин при температурі 15-20 ° С.

Допускається контроль міцності виробляти по температурі бетону в процесі його витримування.

2.62. Вимоги до провадження робіт при негативних температурах повітря встановлені в таблиці. 6

  6. Вимоги до виробництва бетонних робіт при негативних температурах.

параметр	величина параметра	Контроль (метод, обсяг, вид реєстрації)
Заливати бетон при негативних температурах.
1. Міцність бетону монолітних і збірно-монолітних конструкцій до моменту замерзання:		Вимірювальний по ГОСТ 18105-86, журнал робіт
для бетону без протиморозних добавок:
конструкцій, що експлуатуються всередині будівель, фундаментів під обладнання, що не піддаються динамічним впливам, підземних конструкцій	Не менше 5 МПа
конструкцій, що піддаються атмосферних впливів в процесі експлуатації, для класу:	Не менш,% проектної міцності:
В7,5-В10	50
В 12,5-В25	40
В30 і вище	30
конструкцій, що піддаються після закінчення витримування перемінного заморожування і відтавання у водонасиченому стані або розташованих в зоні сезонного відтавання вічній грунтовпрі умови введення в бетон воздухововлекающих або газообразующих ПАР	70
в напружених конструкціях	80
для бетону з противоморозні добавками	До моменту охолодження бетону до температури, на яку розраховано кількість добавок, не менше 20% проектної міцності
2. завантаженість конструкцій розрахунковим навантаженням допускається після досягнення бетоном міцності	Не менш 100% проектної	-
3. Температура води і бетонної суміші на виході із змішувача, приготовленої:		Вимірювальний, 2 рази на зміну, журнал робіт
на портландцементі, шлакопортландцементі, пуцолановому портландцементе марок нижче М600	Води не більше 70 ° С, суміші не більше 35 ° С
на швидкотвердіючу портландцементе і портландцементі марки М600 і вище	Води не більше 60 ° С, суміші не більше 30 ° С
на глиноземному портландцементе	Води не більше 40 С, суміші не більше 25 ° С
Температура бетонної суміші, укладеної в опалубку, до початку витримування або термообробки:		Вимірювальний, в місцях, визначених ППР, журнал робіт
при методі термоса	Встановлюється розрахунком, але не нижче 5 ° С
з противоморозні добавками	Не менш ніж на 5 ° С вище температури замерзання розчину замішування
при тепловій обробці	Не нижче 0 ° С
5. Температура в процесі витримування і теплової обробки для бетону на:	Визначається розрахунком, але не вище, ° С:	При термообробці - через кожні 2 ч в період підйому температури або в першу добу. У наступні три доби і без термообробки - не рідше 2 разів на зміну. В інший час витримування - один раз на добу
портландцементе	80
шлакопортландцементі	90
6. Швидкість підйому температури при тепловій обробці бетону:		Вимірювальний, через кожні 2 ч, журнал робіт
для конструкцій з модулем поверхні:	Не більше, ° С / год:
до 4	5
від 5 до 10	10
св. 10	15
для стиків	20
7. Швидкість охолодження бетону після закінчення теплової обробки для конструкцій з модулем поверхні:		Вимірювальний, журнал робіт
до 4	визначається розрахунком
від 5 до 10	Не більше 5 ° С / год
св. 10	Не більше 10 ° С / год
8. Різниця температур зовнішніх шарів бетону і повітря при розпалубці з коефіцієнтом армування до 1%, до 3% і більше 3% повинна бути відповідно для конструкцій з модулем поверхні:		те ж
від 2 до 5	Не більше 20, 30, 40 ° С
св. 5	Не більше 30, 40, 50 ° С

коментарів:

• Способи зимового бетонування
• Спеціальні добавки в бетон
• електричний розігрів
• інфрачервоний нагрів
• Опалубки з підігрівом

При широкому застосуванні бетону люди стикаються з однією суттєвою проблемою - зимове бетонування. сьогодні основним будівельним матеріалом  вважається саме бетон, який використовується при зведенні будь-якої споруди.

температура бетонного розчину  повинна бути не нижче 5 ° С при заливці монолітних конструкцій, і не нижче 20 ° С - для тонкого бетону.

У південних районах можна призупинити роботи в холод, а ось як бути в місцях, де мінусові температури тримаються тривалий період? Зимове бетонування - це цілком реальний стан будівництва, який неодноразово перевірений на практиці і нормується низкою документів.

Особливості будівництва в зимовий період

Головна особливість зимового періоду - низька температура, яка має суттєвий вплив на властивості бетону. Основний процес формування бетонної структури - гідратація цементу. Підвищення температури грає роль каталізатора в цьому процесі і забезпечує прискорення оформлення остаточної структури (набору міцності).

Розрахунки міцності властивостей засновані на оптимальній температурі близько 18-20 ° С, при якій бетон набирає свою плановану міцність через 28 днів після заливки.

Зниження температури уповільнює процес гідратації цементу, і при температурі укладається розчину в 5 ° С бетон досягає через 4 тижні тільки 70% необхідної міцності. При температурі нижче 0 ° С гідратація зупиняється через замерзання води, без якої цей процес неможливий. Таким чином, треба зробити наступний висновок: при температурах бетону менше 10 ° С помітно подовжується період набору міцності матеріалу, що необхідно враховувати при будівництві при мінусових температурах (замерзання води) процес зміцнення припиняється.

Повернутися до списку

Вимоги до зимового бетонування

Встановлено, що температура бетонного розчину в момент заливання не повинна бути нижче 5 ° С для монолітних конструкцій, нижче 20 ° С - для тонких шарів бетону. В процесі гідратації цементу всередині суміші виділяється тепло, але його вистачає для того, щоб знизити температуру замерзання води тільки на 2-3 ° С (для порівняння з навколишнім повітрям).

Крім цього, сам розчин після змішування повинен мати температуру не нижче 20 ° С (бажано 30 ° С), інакше втрачається його пластичність, укладка стане великою проблемою. Ущільнення холодної маси не досягне потрібного ефекту - з'являться зони недостатнього ущільнення суміші.

Вищевказані умови, необхідні для формування якісної структури, викликають необхідність застосування спеціальних заходів при укладанні бетону в зимовий період. Технологія повинна забезпечувати або прогрів розчину і підтримання потрібної температури, або введення добавок, які здатні знизити температуру замерзання води, прискорити процес зміцнення бетону при низьких температурах і підвищити пластичність розчину в холодну пору.

Повернутися до списку

Способи зимового бетонування

У зимовий час розчин бетонується 4 основними способами, здатними задовольнити вимоги, що пред'являються, або (найчастіше) поєднанням таких способів. До них відносяться:

1. Розігрів бетонного розчину при змішуванні і укладанні.
2. Введення спеціальних добавок протиморозною спрямованості.
3. Забезпечення термосного ефекту.
4. Тривалий під час твердіння.

Розігрів розчину може здійснюватися різними методами. Найбільш поширені розігрів паром, прогрів потоком повітря (конверторний метод), індукційний розігрів, нагрів за допомогою інфрачервоного випромінювання, прямий електричний нагрів.

Тривалий прогрів здійснюється в спеціальних опалубках, де розміщені нагрівальні елементи, забезпечує примусове нагрівання бетону в процесі його твердіння до температури не нижче 5-10 ° С. термосного ефект досягається збереженням тепла, що виділяється при гідратації цементу або іншої реакції при введенні добавки, за рахунок забезпечення хорошій теплоізоляції бетонної конструкції після заливки.

При зимовому бетонуванні будуть потрібні наступні інструменти:

• міксер будівельний;
• лопата;
• ваги;
• кельму;
• шпатель;
• термометр;
• болгарка;
• електродриль;
• молоток;
• плоскогубці;
• викрутка;
• схил;
• рівень;
• рулетка;
• молоток;
• терка;
• кельма.

Повернутися до списку

Спеціальні добавки в бетон

Зимове бетонування розширює свої можливості при введенні протиморозних добавок. Такі бетонні суміші без підігріву можна використовувати при температурі 0-5 ° С. Найпоширенішою протиморозною добавкою є поташ і нітрат натрію. Кількість введеної добавки залежить від умов твердіння бетону:

• при температурі повітря до -5 ° С потрібно 5-6% зазначених добавок;
• при температурі до -10 ° С - 6-8%;
• при -15 ° С - 8-10%.

Якщо твердіння маси проходить при більшому морозі, то нітрат натрію не застосовується, а кількість поташу збільшується до 12-15%. Крім цих речовин, можна використовувати сечовину або суміш нітрату кальцію з сечовиною.

Ефект підвищення морозостійкості посилюється при одночасному додаванні прискорювачів твердіння маси. До найбільш поширених можна віднести форміат натрію, Асоль-К, суміш на основі ацетилацетону і деякі інші. В якості стандартних протиморозних добавок з додатковими пластифицирующими і прискорюють властивостями можна рекомендувати:

• гідробетон С-3М-15;
• гидрозит;
• лігнопан;
• переможе-антімороз;
• бетонсан;
• сементол.

Найбільш економічною добавкою для саморобних сумішей є аміачна вода.

Повернутися до списку

Використання термосного ефекту

Бетонування в зимових умовах з використанням термосного ефекту полягає в збільшенні часу охолодження бетонної конструкції на період, достатній для набору потрібної міцності. Головне завдання - зберегти тепло розчину, забезпеченого при його приготуванні, і тепло, що виділяється при гідратації цементу.

Спосіб термоса зазвичай використовується спільно з введенням добавок, що прискорюють застигання маси і знижують температуру замерзання води. В якості таких добавок застосовуються хлористі кальцій і натрій або нітрит натрію в кількості до 5% від ваги цементу.

Сам «термос» монтується у вигляді утепленої опалубки, стінки якої покриваються теплоізоляційними матеріалами в кілька шарів. Добрими теплоизоляторами є пінополістирол і мінеральна вата. Термосні стінки виготовляються в наступному порядку: на опалубку кріпиться шар гідроізоляції (поліетиленова плівка), поверх - теплоізоляція, зверху - ще один шар гідроізоляції. Зверху бетонна конструкція також надійно переховується аналогічними шарами ізоляції. Термосного ефект найбільш помітний в монолітних конструкціях із значним обсягом бетону і може використовуватися до температури -5 ° С.

Повернутися до списку

електричний розігрів

Бетонні роботи взимку можна проводити при попередньому електричному розігріві розчину. Технологія способу заснована на нагріванні за допомогою електродів, опущених в бетонний склад. Зазвичай застосовуються електроди пластинчастого типу на напругу в 380 В, при цьому ємність повинна бути заземлена.

В результаті розігрівання маси розчин може втратити свої еластичні властивості, тому рекомендується вводити пластифікуючі добавки. Прогрів суміші можна проводити і в барабані бетономішалки із застосуванням електродів у вигляді стрижнів. Прогрів проводиться з таким розрахунком, щоб укладається розчин мав температуру 30-40 ° С.

Електричний метод можна використовувати для розігріву розчину під час заливки опалубки. Застосування знаходять два способи: периферійний нагрів (плоскі електроди розміщуються по поверхні бетонного елемента) і наскрізний розігрів (стрижневі електроди пропущені через товщу бетону і опалубку). В останньому випадку слід виключити контакт електродів з арматурою бетонної конструкції.

Основною проблемою, яка супроводжує роботи з бетонування в зимовий час, є низька температура. Як вихід можна розглядати застосування матеріалу спеціальних марок, використання протиморозних добавок, електро-прогрівання і інші сучасні хитрощі.

Кожен з варіантів гарний по-своєму. Але тільки правильно підібрана технологія допоможе проводити бетонні роботи  при низьких температурах без втрати якості.

температурні умови

Забетонована поверхню схоплюється і твердне тим швидше, чим тепліше й сухіше навколо.

Чому заважає холод

Взимку заважає не тільки холод, але і надмірна вологість, що сприяє уповільненню процесу застигання.

Ось основні чинники, що негативно впливають на процес.

1. Гідратація цементу сповільнюється, Аж до повної зупинки застигання і набору.
2. Вода, обов'язково присутня в суміші, вимерзає, руйнуючи структуру матеріалу.
3. Волога, що міститься в навколишньому повітрі в підвищеної концентрації, Уповільнює застигання. Час набору міцності в цьому випадку значно збільшується.

оптимальні умови

З настанням зимового сезону будівельні роботи не зупиняються.

Залежно від умов, температура при бетонних роботах може сприяти, не перешкоджати або заважати процесу.

1. При режимі від 0⁰ до + 10⁰ гідратація помітно загальмовується. В середньому процес набору міцності до 70% становить до 4-х тижнів.
2. Температура вище + 11⁰ трохи прискорює затвердіння, але до норм і в цьому випадку далеко.
3. Сприятливим вважається температура в + 20⁰, тоді можна не проводити додаткові операції щодо прискорення набору міцності.

Зверніть увагу!
  Стандартом, встановленим нормативними документами, Прийнято вважати повну гідратацію матеріалу протягом 28 діб.
  Для досягнення 70 відсоткової міцності при сприятливих факторах досить 10-12 діб.

Вода як необхідність

Гідратація цементу без присутності води неможлива. Вона виступає в якості необхідної складової, що допомагає утворенню цементного каменю. Протягом всього часу дозрівання обов'язковий контакт води з цементом.

Температурна відмітка нижче 0⁰ вважається критичною.

В цей час рідина починає замерзати, розширюючись і руйнуючи структуру матеріалу. Тим більше небажані кілька циклів замерзання і відтавання. В цьому випадку структурні зв'язки розриваються інтенсивніше, в кінцевому підсумку повністю руйнуючи готову конструкцію.

Особливості проведення робіт взимку

Розглянемо всі нюанси і можливі проблеми, Що виникають при негативній температурі навколишнього середовища. Головне завдання - не дати воді в розчині замерзнути. Тим більше актуальна проблема, якщо ви працюєте своїми руками, облаштовуючи побут.

Літа чекати довго, доведеться підлаштовуватися під не найкомфортніші умови.

1. Можна застосувати противоморозні добавки (ПМД) для бетону.
2. В окремих випадках допомагає укривання залитої поверхні ПВХ плівкою або рулонним утеплювачем.

1. Добре працює електро-прогрів бетонних конструкцій.
2. Над забетонованими ділянками зводять тимчасові споруди і забезпечують обігрів тепловою гарматою.
3. Нерідко цементну суміш готують на підігрітій воді. Підтримувана при замішуванні позитивна температура дасть непоганий результат. Особливо, якщо покладений бетон ізолювати від морозу одним з перерахованих вище способів.

Зверніть увагу!
  при монтажних роботах  великого обсягу дорогі прийоми не завжди використовуються через високу вартість.
  Нерідко інструкція забороняє застосування електронагрівальних приладів.
  Значить, доведеться вибирати оптимальний для вашого випадку варіант.

Основні правила і нормативи

1. При вдало підібраному тепловому балансі готової суміші, що не містять льоду сухі наповнювачі, завантажують в бетономішалку в непідігрітому стані.
2. Температура суміші при виході із змішувача для портландцементу (в тому числі і пуццоланового), шлакопортландцементу марок нижче 600 повинна становити + 35⁰.
3. Для марок вище 600 і швидкотверднучих аналогів температурна планка + 30⁰, для глиноземистого цементу + 25⁰.
4. Час транспортування і укладання підігрітою цементної суміші  не повинно перевищувати часу до того, як бетон почне схоплюватися.
5. Температура суміші до початку нагрівання або витримування не повинна бути нижче + 5⁰ (при використанні бетону з противоморозні компонентами). При тепловій обробці дотримується режим не нижче + 2⁰.
6. Заливка бетону ведеться безперервно, при вимушених перервах його накривають плівкою або обігрівають.

Зверніть увагу!
  Нормативними вважаються умови, коли проводяться бетонні роботи і температура повітря навколо не нижче +5 ⁰.
  Підняти її до потрібного рівня допоможуть тимчасові тепляки над конструкцією.

1. Бетон без протиморозних добавок до моменту замерзання повинен придбати міцність 50%, 40% і 30% для марок В-12.5; В-15 / В-22.5 і В-30 / В-40 відповідно. Для схильних до періодичної заморожування і відтавання після витримування конструкцій, межа міцності незалежно від марки бетону - 80%.
2. Розчин з противоморозні добавками до моменту замерзання повинен досягти міцності в 30%, 25% і 20% для марок В-15, В-22.5 і В-30 відповідно.
3. При різниці температур укладеного бетону і навколишнього повітря більш 25⁰, конструкцію зі знятою опалубкою вкривають.

Проведення робіт на грунтах з вічною мерзлотою

Слід особливо відзначити, що маніпуляції з бетонними сумішами на грунтах в регіонах з вічною мерзлотою рекомендується проводити в суворій відповідності з нормами.

Враховується і вплив на охолодження заливки суворих впливів вітру і температури.

1. При підборі складу суміші доведеться взяти до уваги вплив супутніх компонентів на поведінку цементу. Сезон завезення, термін зберігання на складах також, має важливе значення.
2. Монтаж бетонних конструкцій в специфічних регіонах виробляють тоді, коли умови грунту відповідають проектним.
3. Приготоване для заливки підставу захищають від відтавання в літній період і від промерзання в зимовий.

1. При укладанні безпосередньо на мерзлоту, температура бетонного розчину не повинна бути вище + 10⁰. Це обчислюється теплотехнічними розрахунками, що не допускають відтавання грунту.
2. При необхідності укладання суміші з температурою, що перевищує + 10⁰ з витримкою способом термоса або електро-підігрівом, робиться подушка.

Вона являє собою ізоляційний піщаний шар з позитивною температурою. Пісок трамбують і чекають промораживания.

Потім на нього насипають ще один піщаний шар, настилають гідроізоляцію і заливають бетоном. Товщина ізолюючої подушки залежить від виробничого проекту.

1. Для прискорення застигання розчину нерідко використовуються противоморозні компоненти і прискорювачі твердіння. Їх кількість не повинна спровокувати розморожування ґрунтової основи.

Верхній шар не отверділого бетону при заморозках може зруйнуватися.

Трапляється, що забудовник розпочав роботи ранньої осені, в надії закінчити їх до заморозків. Але холоду наступили раніше запланованого, а бетонні конструкції вже залиті, але не досягли належної міцності.

Господар, ретельно вивчив інформацію, при якій температурі можна працювати з бетоном, відчуває легкий шок і замішання. Але переживати не варто, так як набір міцності тільки призупиниться. При настанні відлиги процес застигання відновиться в стандартному режимі.

Фахівці пояснюють, що при тимчасовому зниженні температури повітря підмерзає тільки тонкий поверхневий шар бетону. Потужна плита фундаменту або перекриття не постраждають, конструкція не понесе незворотних ушкоджень. Найгірше, що чекає будівельника - осипання тонкого верхнього шару, в будь-який час підлягає відновленню.

Чому страждає тільки зовнішня оболонка

1. Свіжа бетонна суміш проходить ізотермічний процес. Тобто - етапи реакції взаємодії води з цементом та іншими компонентами. Завдяки цьому виділяється тепло, що зігріває більшу частину конструкції.
2. Присутність опалубки також, грає важливу, утепляющую роль. Поверхневий же шар, хоч і підмерзає, захищає собою все інше.
3. З усіх компонентів бетонної маси вода є самим легковажним. Тому вона спрямовується в верхній шар блоку, концентруючись там в надлишку. Як наслідок - кристалізація, розширення і руйнування оболонки фундаменту, плити та іншого.

Якщо замерз бетон

Сталося, і ваш твір все ж, піддалося ненавмисно нагрянула раннім морозам, не встигнувши застигнути належним чином.

1. Купіть в будівельному магазині ПВХ плівку. У матеріалу доступна ціна, зате користь отримаєте чималу. Укрийте нею бетонні елементи, притиснувши по краях каменями. Якщо на відлигу немає надії, залиште конструкцію до весни. Так ви врятуєте все, пожертвувавши лише тонким верхнім шаром.
2. Чи не накритий бетон зруйнується до весни сильніше. Сніг, накопичуючись на ньому, буде прискорювати процес кристалізації води, яка руйнує матеріал. Кілька циклів відтавання і замерзання згубно вплинуть на плоди вашої праці.
3. Якщо по весні ви виявили відшарувалися фрагменти, ретельно кошторисі їх віником або щіткою. За головну частина не турбуйтеся, вона в порядку. А ось поверхні просто відреставрують, заштукатурити їх. Бетон дійде «до розуму» тим швидше, чим тепліше буде на вулиці.

Метод холодного бетону

Цей спосіб сьогодні широко застосовується при будівництві великих площ, аеродромів, доріг. Принцип полягає в додаванні до суміші противоморозних присадок - хлористого натрію і хлористого кальцію.

Добавки сильно знижують поріг замерзання води.

1. Хлористий кальцій скорочує терміни застигання складу, а інші компоненти пластифікують суміш, полегшуючи її укладку.
2. Солі домішують до бетонної маси у вигляді водних розчинів. Їх концентрацію розраховують за таблицями.
3. Конструкція набирає необхідну міцність за місяць на 50%, за три місяці - на 100%.
1. При плюсових температурах працювати з такою сумішшю не рекомендується через занадто швидкого застигання. Матеріал доцільно використовувати взимку, але небажано працювати при морозах нижче -20⁰.
   
2. На відміну від звичайних складів даний тип менш міцний і довговічний, технічні характеристики  трохи поступаються, але задовільні.

висновок

Суворий клімат або вимушені будівельні роботи при низьких температурах не повинні насторожувати. Грамотний розрахунок, правильно підібрані добавки і технології допоможуть впоратися з завданням. Детальніше тему розкриє відео в цій статті.