Как застывает бетон при минусовой температуре: Можно ли при минусовой температуре заливать бетон?

Содержание

Можно ли при минусовой температуре заливать бетон?

Дата публикации: 16.06.2020

Строители многих стран работают с монолитным бетоном только при положительных температурах. Однако в большинстве регионов России теплый период года длится недолго, поэтому у нас используются и постоянно совершенствуются методы зимнего бетонирования.

 

Немаловажным фактором получения при отрицательной температуре воздуха монолитной конструкции с проектными показателями является доставка и укладка бетона. Специальные мероприятия по зимнему бетонированию применяются при среднесуточной температуре воздуха ниже 5°С и минимальной температуре в течение суток ниже 0°С. В этих условиях необходимо:

  • транспортировать смесь автобетоновозами с утепленными барабанами;
  • исключить возможность замерзания бетона в зоне его контакта с основанием;
  • основание, опалубка и арматура перед бетонированием должны быть горячим воздухом очищены от снега, инея, наледи.

После завершения подготовительных работ бетон укладывается в опалубку и уплотняется при помощи вибраторов. Далее предстоит очень важный в зимних условиях период температурно-влажностного выдерживания бетона. СМП 70.13330.2012 регламентирует четыре способа выдерживания: метод термоса, использование противоморозных добавок, электротермическую обработку и устройство тепляков.

  • Метод термоса, когда бетон с температурой 25 — 45°С укладывается в теплоизолированную опалубку, а сразу после уплотнения открытые поверхности конструкции укрываются теплоизолирующим материалом. Тепло, образующееся в ходе экзотермической реакции твердения смеси, предохраняет бетон от замерзания. Производство бетонных работ допускается до температуры воздуха −15°С, при этом температура бетона должна находиться в пределах 5 — 10°С и сохраняться на этом уровне на протяжении 5 — 7 суток. Используется при выдерживании массивных фундаментов, толстостенных конструкций. Разновидностью этого метода является применение термоактивной опалубки, когда на палубе закреплены греющие элементы, укрытые снаружи теплоизолирующим материалом. Такая опалубка эффективна для прогрева балок, колонн, стен.
  • Использование противоморозных добавок, как правило, в сочетании с методом термоса. В этом случае бетон с добавками укладывается в утепленную опалубку, в результате бетонирование массивных конструкций допускается при температуре воздуха до −20°С;
  • Электротермическая обработка, имеющая следующие разновидности:

— электродный прогрев, основанный на электропроводимости бетонного раствора. Выполняется с использованием пластинчатых, полосовых, струнных и стержневых электродов. Производится до достижения бетоном 50% прочности;

— обогрев низкотемпературными обогревателями — греющими матами. Применяется для прогрева плоскостных конструкций;

— греющим проводом ПСНВ, закрепленным на арматурном каркасе в пределах бетонируемой конструкции;

— нагревателями инфракрасного излучения, обогревающих поверхность бетон за счет ИФЛ. Пригоден для небольших тонкостенных конструкций;

— индукционный нагрев, когда арматура играет роль сердечника, а изолированный кабель, охватывающий каркас — индуктора. Переменный ток, проходя по кабелю образует электромагнитное поле, нагревающее арматуру и соответственно бетон;

  • Обогрев в тепляках горячим воздухом — метод затратный, требующий устройства тепляков, представляющих собой каркас, обшитый укрывочным материалом. Тепло нагнетается газовыми или электрическими тепловыми пушками.

Грамотное использование различных технологий прогрева монолитных конструкций позволит выполнять бетонные работы круглогодично. 


Другие статьи по теме:

Можно ли заливать бетон частями?

Как правильно залить бетон?

Зимнее бетонирование

Минимальная температура застывания бетона – изюминки

05-10-2017

Строительство

При работе с бетоном очень принципиально важно учитывать влияние температуры воздуха на скорость его застывания и прочность. Игнорирование этого момента может привести к понижению качества материала, что в некоторых случаях просто недопустимо. Исходя из этого потом мы рассмотрим, какая оптимальная температура для застывания бетона, и что делать, в случае если температура воздуха существенно ниже этого показателя.

Неспециализированные сведения

Итак, наилучшей температурой для твердения бетона считается около + 20 градусов по шкале Цельсия. Но, не всегда получается выдержать подобные условия. Бывают случаи, в то время, когда нужно выполнить бетонирование зимой.

К примеру, потребность в зимних работах может появиться в следующих случаях:

  • Бетонирование при осыпающихся грунтах, что сложно выполнить в теплое время года.
  • Зимние скидки на цемент. Время от времени цена материала возможно вправду низкой, но, одновременно с этим, хранить его до наступления потепления не имеет смысла, поскольку уровень качества цемента будет понижаться. В таковой ситуации хорошим вариантом будет проведение работ в условиях низкой температуры.
  • При частном постройке. Обычно, зимний период легче взять отпуск, чем летом.

Обратите внимание! Зимний период дороже копать траншеи, к тому же, нужно предусмотреть место для обогрева людей. Исходя из этого заниматься постройкой не всегда выгодно.

Особенности заливки бетона при низких температурах

Прежде всего направляться разобраться, какую температуру, при работе с бетоном, нужно считать низкой. Среди строителей принято считать погоду холодной, в случае если средняя за сутки температура опускается ниже + 4 градусов по шкале Цельсия. В этом случае, для успешного проведения данной строительной операции своими руками нужно предпринять особые меры безопастности, каковые защитят раствор от негативного влияния холода.

Дело в том, что застывание бетона при низких температурах происходит особенным образом. Скорость протекания этого процесса и уровень качества итогового результата сильно зависит от температуры воды в составе.

Чем она выше, тем, соответственно, стремительнее происходит застывание. Оптимальный ее показатель образовывает 7-15 градусов.

Но, низкая температура окружающей среды в любом случае оказывает критическое действие на скорость гидратации цемента. В итоге, комплект прочности и застывание происходит существенно медленнее.

Дабы высчитать, сколько застывает бетон при минусовой температуре, необходимо учесть, что ее падение на 10 градусов снижает скорость твердения вдвое. Подобные расчеты серьёзны при планировании строительных работ и снятии опалубки.

Обратите внимание! В случае если температура опустится ниже -4 градусов по шкале Цельсия, то раствор , и, при таких условиях, процесс застывания по большому счету закончится, а бетон утратит до 50 процентов своей прочности.

Но, имеются и положительные стороны заливки при низкой температуре – при верной организации процесса, имеется шанс взять более качественный итог, поскольку меньшая исходная температура в итоге дает громадную прочность. Единственное, нужно не забывать при какой температуре застывает цементный раствор, т. е. следить, дабы она не опускалась ниже -4 градусов.

Неестественное повышение скорости застывания

Так как застывает бетон при минусовой температуре весьма медлительно, а сроки строительства обычно ограничены, строители придумали пара способов, как ускорить данный процесс.

Наиболее распространенные из них следующие:

  • Добавление особых присадок в раствор;
  • Подогрев бетона электрическим кабелем;
  • Применение большего количества цемента в составе.

Сейчас подробней рассмотрим изюминке каждого из этих способов.

Применение модификаторов

Значительно чаще, при проведении строительных работ зимой применяют модификаторы следующих типов:

  • Добавки типа С — ускорители твердения бетона;
  • Добавки типа Е — водозамещающие ускорители.

Наиболее действенным и распространенным есть хлорид калия. Но, его часть в общей массе обязана составлять не более 2 %.

Нужно заявить, что ускорители затвердения не воздействуют на уровень качества бетона, но, одновременно с этим они не защищают его от замерзания. Помимо этого, их использование не отменяет требования к температуре раствора и исполнение мер по его защите от замерзания.

Обратите внимание! При исполнении стяжки либо фундамента, необходимо сходу продумать наличие отверстий и каналов для коммуникаций, поскольку последующая обработка будет очень трудоемкой. К тому же она потребует особого инструмента, к примеру, резка железобетона алмазными кругами подразумевает наличие замечательной болгарки.

Подогрев бетона

Для подогрева бетона обычно применяют особый кабель. Это способ, возможно назвать наиболее естественным. Единственное, с целью достижения положительного результата, обязана строго соблюдаться определенная инструкция по обогреву (определите кроме этого как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).

В отличие от прошлого способа, обогрев разрешает обезопасисть бетон от замерзания. Соответственно, нет необходимости высчитывать при какой температуре застывает бетон и какое количество продолжается данный процесс, поскольку возможно обеспечить нормальные условия.

Повышение дозировки цемента

Данный способ возможно применять при малом понижении температуры. Повышение дозировки должно быть маленьким, в другом случае уровень качества бетона и его долговечность может значительно снизиться.

Совет! В случае если по окончании застывание раствора пригодилось его просверлить, то наиболее действенным способом есть алмазное бурение отверстий в бетоне.

Вывод

Бетонирование при минимальных температурах имеет ряд изюминок и требует особенного подхода к исполнению работ. Самое основное – не допустить цикл замораживания и размораживания раствора. Но, одновременно с этим, в случае если выполнить операцию верно, то в итоге вы получите более прочный материал, чем при заливке в обычных условиях (см.кроме этого статью «Перегородки из газобетона – основные нюансы возведения»).

Из видео в данной статье вы возможно взять некоторую дополнительную данные по данной теме.

Как вылечить бетон в холодных условиях

Авторы: Пит Хауг, PE, и Тодд Рудольф, PE

В любом процессе, в котором участвует вода, пересечение отметки замерзания может нарушить условия сделки. Это относится к отверждению бетона, которое должно происходить при температуре выше точки замерзания. Несоблюдение этого правила приведет к значительно более длительному отверждению бетона и, возможно, преждевременному разрушению бетона. Для тех, кто живет в холодном климате, не всегда возможно запланировать строительство на более теплые месяцы. Работа может быть выполнена в условиях минусовой температуры, но не без принятия значительного количества мер для поддержания температуры бетона выше точки замерзания во время смешивания и отверждения.

Об эксперте:

Пит Хауг, дипломированный специалист, инженер по водным ресурсам в нашем офисе в О-Клэр, штат Висконсин, и сертифицированный инструктор курсов NHI по гидравлике шоссе, проектированию водопропускных труб и городской гидрологии. Его основное внимание уделяется осмотру плотин, проектированию гидротехнических сооружений и наблюдению за строительством водосброса. Его рецензируемые документы включают неопределенность расхода водосброса, демонтаж плотины, характеристики водосброса и другие темы, связанные с гидравликой.

Об эксперте:

Тодд Рудольф, PE, присоединился к Ayres в 1997. Он выполняет различные инженерные задачи, включая гидравлические и гидрологические расчеты; проектирование и проверка гидротехнических сооружений, например проектирование и проверка ворот; и соответствующий структурный дизайн. Он является ведущим инженером-конструктором Эйреса по проектированию навесных плавучих переборок, которые по всей стране использовались для осушения водосбросов гидропроектов.

Американский институт бетона (ACI) продолжает совершенствовать свои рекомендации по заливке в холодную погоду, и на недавнем вебинаре, представленном Эриком Холком, старшим инженером-проектировщиком Denver Water, были рассмотрены причины, по которым важно защитить твердеющий бетон от замерзания, и то, как обеспечить и проверить эту защиту.

Почему нельзя смешивать замораживание и отверждение

При температуре от 25 до 27 градусов по Фаренгейту замерзание поровой воды при отверждении бетона остановит гидратацию и процесс отверждения. Гидратация — это химическая реакция, при которой ключевые соединения в цементе образуют химические связи с молекулами воды и превращаются в гидраты или продукты гидратации. При температуре ниже 27 градусов образование льда в твердеющем бетоне может привести к нарушению целостности бетона в результате растрескивания.

На этой фотографии показано ограждение и нагрев застывшего бетона во время замены бетона цапфы ворот tainter. На фото в ВЕРХУ этого поста температура воздуха была 16 градусов по Фаренгейту во время заливки бетона на Проект реконструкции пирса ворот плотины Алтуна в Алтуне, штат Висконсин. Во время бетонных работ в этом проекте, разработанном Эйресом, температура упала до 6 градусов. Подрядчик использовал теплоизоляционные одеяла поверх шлангов водяного нагревателя, которые подавали теплую воду из дизельных котлов на бетонную поверхность во время отверждения.

Определение холода в соответствии с ACI, в течение которого следует принимать защитные меры, было упрощено и теперь включает любое фактическое или прогнозируемое падение температуры воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту во время периода защиты бетона в холодную погоду – время, в течение которого рекомендуется твердение бетона. для защиты в холодную погоду. Этот период обычно составляет от 1 до 6 дней, при этом наименьший период применяется для бетона, в состав которого входят химические вещества ускоренного схватывания, который не подвергается нагрузкам во время строительства и не подвергается воздействию холода в процессе эксплуатации (после завершения проекта). Самый длительный период отверждения требуется для бетона без ускорителей, который находится под нагрузкой во время строительства и подвергается воздействию холода в процессе эксплуатации.

Какую температуру следует поддерживать?

На бетонном заводе температура бетона должна поддерживаться при температуре от 45 до 70 градусов, причем более высокая граница этого диапазона требуется для более тонкой заливки бетона и более холодных условий наружного воздуха. Более низкие температуры в этом диапазоне допустимы на заводе, если температура воздуха менее суровая и заливка будет более густой. При заливке и во время отверждения бетон должен поддерживать температуру 40 градусов, если толщина бетона превышает 72 дюйма, 45 градусов, если толщина составляет от 36 до 72 дюймов, 50 градусов, если толщина составляет от 12 до 36 дюймов, или 55 градусов, если толщина бетона менее 12 дюймов.

Вот еще несколько советов по температуре, которыми следует руководствоваться при любых работах с бетоном в холодную погоду:

  • Поверхность, края и углы залитого бетона наиболее восприимчивы к холоду и наиболее важны для защиты.
  • Арматурный стержень № 18 и меньше может иметь угол наклона менее 32 градусов при установке. То же самое можно сказать о опалубке, стальных двутавровых балках и других элементах размером менее 4 квадратных дюймов.
  • Однако на поверхностях, контактирующих со свежим бетоном, не должно быть льда, снега и инея, а бетон нельзя укладывать на промерзшее основание. Гидравлические (водяные или паровые) нагревательные трубы могут быть размещены непосредственно на земляном полотне или поверх изолирующих покрытий, уложенных на земляное полотно, чтобы разморозить грунтовое основание перед заливкой.

Как защитить бетон от высоких температур?

Вот лучшие методы защиты для изоляции затвердевающего бетона от холодного окружающего воздуха:

  • Поскольку бетон выделяет тепло во время химических реакций затвердевания, теплоизоляционных покрытий и изолированной опалубки может быть достаточно для поддержания надлежащей температуры затвердевания. Они должны быть закреплены так, чтобы их не сдуло ветром. Также важно не вызвать термическую нагрузку из-за перегрева в результате чрезмерной изоляции.
  • Прочные, устойчивые к атмосферным воздействиям, обогреваемые кожухи защищают бетон внутри зданий, но может потребоваться отверждающая мембрана или дополнительная вода, чтобы предотвратить высыхание поверхности из-за использования нагревателей.

Мониторинг температуры представляет собой сложную задачу

Бетон на этой цапфе цапфы ворот Замены бетона в 2016 году потребовал кожух и подогрев, чтобы поддерживать нужную температуру во время отверждения.

Одной из самых сложных особенностей отверждения бетона в холодную погоду является необходимость контролировать температуру бетона во время отверждения, чтобы убедиться в соблюдении минимальной температуры бетона от 40 до 55 градусов. Датчики зрелости можно использовать для измерения внутренней температуры бетона, а инфракрасные термометры — для измерения температуры поверхности бетона.

Прочность на месте, а не количество дней отверждения, должна определять предельный период защиты отвержденного бетона. Проблема в том, что как лабораторные, так и полевые цилиндры, заливаемые одновременно с основной заливкой, ненадежны в определении прочности бетонной заливки, потому что их трудно поддерживать при той же температуре, что и основная заливка, а также баллоны могут быть намного тоньше, чем заливка, поэтому они затвердевают быстрее. Данные мониторинга зрелости, откалиброванные с данными о цилиндре, можно использовать для проверки прочности на месте.

После завершения периода отверждения важно не подвергать бетон ударам при резком воздействии более низких температур. Рекомендованное ACI максимальное падение температуры в течение 24 часов после снятия защиты колеблется от 20-градусного колебания для бетона толщиной более 72 дюймов до 50-градусного падения для бетона толщиной менее 12 дюймов.

Стоимость зимнего бетонного строительства

Зимнее бетонное строительство является дорогостоящим, отчасти потому, что бетонная смесь стоит дороже, но в основном потому, что производительность труда ниже из-за всей работы, связанной с обогревом и изоляцией во время твердения, установкой дополнительного освещения на рабочей площадке. и компенсация низкой влажности воздуха.

Например, проект водосброса плотины, изображенный в верхней части этого поста, стоил примерно на 750 000 долларов больше для зимнего строительства, чем летом. Частично эта надбавка связана с исключительно холодными условиями той зимы, когда в январе 2014 года температура опустилась до 23 градусов ниже нуля и опустилась до отрицательных значений в течение 20 дней. Частично смягчает внутренние затраты на зимнее строительство тот факт, что подрядчики «съедают» часть расходов на отопление и ограждения только для того, чтобы их сотрудники работали в те месяцы, когда в противном случае они были бы сезонно уволены.

Имейте план защиты от холода

ACI считает коммуникацию важнейшим компонентом успешного проекта бетона в холодную погоду, и рекомендует инженерам убедиться, что подрядчик предоставит план защиты от холода. Этот план дает инженеру возможность оценить относительный уровень опыта подрядчика, а также дает всем сторонам возможность прийти к единому мнению, а инженер может поделиться советом с подрядчиком, чтобы убедиться, что все защитное и контрольное оборудование выстроено в линию до заливка. План должен включать:

  • Подготовка и защита основания
  • Метод контроля температуры
  • Метод контроля прочности
  • Идентификация методов защиты, таких как ограждения, изолированная опалубка и покрытия, водяные нагреватели и нагреватели для сжигания
  • Смешанные изменения конструкции

ACI рекомендует следующие советы по планированию, чтобы предотвратить проблемы:

  • Укладка бетона с минимально возможной осадкой, чтобы свести к минимуму слив воды и задержки, так как вода может стоять и замерзать, а не испаряться.
  • Предотвращение преждевременного начала процесса отделки, что является заманчивым, когда подрядчики работают в условиях сокращенного дневного света. Накипь может образоваться в результате отделки, когда из бетона все еще выходит стравливающая вода.
  • Избегайте использования чрезмерного тепла. Например, обогреватели внутри корпусов могут перегревать ближайшие к ним участки.

Пит Хауг, инженер по водным ресурсам, имеет 20-летний опыт проектирования и испытаний гидротехнических сооружений, уделяя особое внимание водосбросам. В качестве известного инженера по проектированию и строительству нескольких водосбросов, шлюзовых ворот и речных каналов, он выполнил несколько проектов по ремонту небольших плотин, включая проекты, требующие зимнего бетонного строительства в холодном климате. Тодд Рудольф, PE, инженер по водным ресурсам, проектирует и проверяет гидротехнические сооружения, такие как ворота, выполняет гидравлические и гидрологические расчеты и обеспечивает поддержку строительной инспекции, в том числе в проектах, требующих бетонных работ в холодную погоду.

Влияние холодной погоды на бетон и способы защиты бетона

14 апр

Опубликовано в 15:50
в бетоне
от администратора WebFX

Успешные строительные бригады работают круглый год, и каждый сезон в Пенсильвании случаются экстремальные ситуации. Рано или поздно вам придется пережить холодную пенсильванскую зиму, поэтому очень важно понимать, как температура влияет на строительные процессы.

Будет ли бетон схватываться в холодную погоду? Какая температура слишком низкая для заливки бетона? Union Quarries может помочь вам узнать о процессах строительства и о том, как они влияют на ваши проекты.

Можно ли лить бетон холодной зимой?

Заливать бетон зимой можно, но заранее следует знать несколько вещей. Бетон образуется в результате химической реакции между цементом и водой — холодная погода может помешать реакции.

Для схватывания и укрепления холодного бетона требуется больше времени, и это большее временное окно приводит к другим проблемам. Бетон, который вы заливаете, ослабнет, если замерзнет в течение 24 часов после нанесения. Замораживание и оттаивание деформируют бетон, вызывая трещины и деформации.

Какая температура слишком низкая для заливки бетона

Бетон лучше всего схватывается и принимает форму при температуре от 50 до 60 градусов по Фаренгейту. Бетон затвердевает при температуре 30 градусов, и если температура воздуха составляет от 30 до 40 градусов, вы должны убедиться, что смешанный бетон поддерживает температуру от 55 до 60 градусов. При температуре от 0 до 30 градусов вы должны поддерживать температуру бетона при температуре от 60 до 65 градусов. Не существует «самой низкой температуры» для схватывания бетона, но если вы заливаете бетон при отрицательных температурах, убедитесь, что он поддерживает температуру от 65 до 70 градусов.

 

Советы по заливке бетона в холодную погоду

Бетон затвердевает в холодную погоду, потому что вы можете изменить температуру воздуха. Подумайте о своих материалах и создайте теплое рабочее пространство. Вот несколько мер предосторожности, которые вы можете предпринять для успешного смешивания, заливки и отверждения бетона зимой:

  • Храните материалы в теплом, сухом месте, чтобы их было легче согреть на рабочей площадке.
  • Перед началом разработайте полный план контроля температуры.
  • Нагрейте землю или поверхность, на которую будет укладываться бетон.
  • Добавьте больше цемента для более горячей реакции.
  • Используйте горячую воду.
  • Соберите лишнюю воду скребком или пылесосом, чтобы избежать замерзания или охлаждения за счет испарения.
  • Покройте бетон в обогреваемом ветрозащитном и атмосферостойком корпусе.
  • Используйте быстротвердеющий бетон. Нормально затвердевшему бетону требуется два дня при правильной температуре, чтобы высохнуть в закрытом виде, и три дня в открытом виде. Бетон с ускоренным схватыванием можно выдерживать только один день без воздействия и два дня с открытым.