Как влияют погодные условия на качество бетона?

Одним из базовых требований к полноценному набору прочности бетонной смеси при затвердевании является диапазон температур 15- 25 градусов тепла. Такие погодные условия формируют предпосылки к правильному прохождению химических реакций между сыпучими компонентами раствора и водой. С течением времени, жидкость покидает путем дегидратации объём материала от периферии к центральной части. В нормальном состоянии, процесс завершается спустя 27-30 дней после заливки бетона.

Если среднесуточная температура окружающей среды снижается до 7 градусов тепла, то затвердевание замедляется в 2 раза – штатные нагрузки на бетонную основу допускается только через два месяца. При падении температурного показателя ниже 0 градусов Цельсия, «дозревание» бетона останавливается.

Минусовая температура окружающей среды создаёт предпосылки к заморозке раствора. Как это влияет на конечный продукт? Ключевую роль в данном контексте играет процесс набора критической прочности.

Критическая прочность – важный параметр бетонной смеси. Он предопределяет внутреннюю стабилизацию раствора, частичное затвердение, при котором уже не происходит ухудшения характеристик фундамента или прочих строительных элементов, если на них не оказывается сильное механическое внешнее воздействие. Для разных марок бетона критическая прочность соответствует следующим значениям:

• М100 и М150 – 50 процентов от номинальной прочности;
• М200 и М300 – 40 процентов от номинальной прочности;
• М400 и М500 – 30 процентов от номинальной прочности.

Отдельный параметр есть для предварительно напряженных бетонных конструкций. Их критическая прочность соответствует 70-75 процентам от номинальной.

Для большинства марок бетонных смесей, используемых в частном строительстве, процесс набора соответствующего значения занимает 7-10 суток. Высокомарочная продукция, предназначенная для возведения высотных зданий и промышленного строительства, достигает критической плотности за 10-15 суток.

Если до замораживания бетонная смесь успела набрать необходимую минимальную кондицию, соответствующую вышеобозначенным параметрам, то прерванная стадия «дозревания» продолжится с наступлением тепла без негативных последствий для качества фундамента. Во всех других ситуациях технико-эксплуатационные свойства бетонной смеси ухудшаются – снижается морозоустойчивость, прочность, влагозащищенность, увеличивается пористость и так далее.

Методы защиты бетонные смеси от негативного воздействия низких температур

К методикам защиты бетонных покрытий, находящихся в стадии «дозревания» при низких температурах относят:

• Комплексную предварительную подготовку объекта строительства.
• Внесение в раствор антифризов и модификаторов, снижающих крайнюю температурную точку замерзания жидкости в смеси и ускоряющих процесс затвердевания.
• Создание пассивной внешней изоляции, используя соответствующие материалы.
• Поверхностный прогрев бетона.
• Внутренний электропрогрев материала.

При экстремально низких температурах внешней окружающей среды методики комбинируются и используются постоянно до набора критической прочности монолита.

Комплексная предварительная подготовка

Перед заливкой бетонной смеси в опалубку проводится подготовка объекта строительства к такой процедуре:

1. Рытье котлована и первичное выравнивание грунтов на дне и с боковых сторон.
2. Создание плотной, тщательно утрамбованной щебеночно-песчаной «подушки» под фундамент с толщиной не менее 100 миллиметров.
3. Предварительный прогрев «подушки» перед непосредственным заливом бетонной смеси до температуры 60-70 градусов Цельсия.
4. Обеспечение на строительной площадке беспрерывной подачей электроэнергии и доставка резервного автономного источника питания.

Внесение в раствор добавок

В условиях низких температур окружающей среды рационально применять специализированные добавки к бетонной смеси. Используются вещества двух видов:

• Антифризы. Снижают минимальный температурный порог, при котором происходит замерзание раствора.
• Ускорители твердения. Форсируют процесс набора монолитом критической прочности.

Комплексное применение современных добавок, исходя из теоретических расчетов, позволяет заливать в опалубку бетон при температуре среды вплоть до -30 градусов Цельсия. При этом смесь не замерзает и достигает критической прочности за 3-4 дня. На практике такие условия считаются неприемлемыми, поскольку дополнительные вещества не позволяют обеспечить при экстремальных температурах стабильность материала из-за значительного изменения его пластичности и прочих вторичных параметров. Применение исключительно ускорителей твердения и антифризов без дополнительных защитных мер оправдано при легких заморозках, когда среднесуточная температура не опускается ниже 5 градусов мороза.

Популярные противоморозные средства – соли азотистой кислоты, углекислый калий и хлористые соли. Количество вносимого в раствор вещества рассчитывается индивидуально и зависит от температуры окружающей среды и объёма продукции. Усредненные значения:

• Температурный диапазон от +5 до -5 градусов Цельсия – 0,8 килограмм антифриза на каждые 50 килограмм цемента.
• Температурный диапазон от -5 до -10 градусов Цельсия – 1,3 килограмм вещества на каждые 50 килограмм цемента.
• Температурный диапазон от -10 до -20 градусов Цельсия – 1,8-2 килограмма добавки на каждые 50 килограмм цемента.
• Температурный диапазон от -20 до -30 градусов Цельсия – 3-4 килограмма антифриза на каждые 50 килограмм цемента.

Популярные ускорители твердения – нитрат/хлорид кальция, сульфат/нитрат натрия. Количество добавок рассчитывается индивидуально, исходя из приведенных таблиц в инструкциях к веществам. Усредненные значения – 0,5-3 процента массы цемента в перерасчете на сухой эквивалент.

Создание пассивной внешней изоляции

Пассивное утепление созревающих бетонных конструкций осуществляется по методу «термоса».

Механика процесса:

1. Приготовленный раствор заливается в опалубку, после чего сразу накрывается изоляционными материалами – многослойным полиэтиленом, брезентом.
2. Благодаря выделению монолитом собственного тепла в рамках изотермического процесса при внутренних химических реакциях происходит самосогревание бетонной смеси.

Эффективность способа зависит от 3 факторов:

• Температура окружающей среды. Изоляционное покрытие помогает сохранить тепло при температурах не ниже 5 градусов мороза.
• «Солидность» оболочки. Чем больше слоев изоляции и выше плотность материала, тем лучше конструкция защищает бетонную смесь от промерзания.
• Пространственно-геометрические параметры заливки. Экзотермическая реакция происходит активнее, если объем монолита значительно превышает эффективную площадь его теплоотдачи.

Поверхностный прогрев бетона

При температурах ниже 5 градусов мороза пассивной защиты недостаточно для предотвращения замерзания раствора. В этом случае рациональнее использовать активные методики поверхностного согревания. Схема действий:

1. Вокруг контура опалубки с «захлестом» возводится палатка. Её материал состоит из плотного брезента, многослойного полиэтилена.
2. Во временное укрытие вносятся 2 тепловые пушки, работающие от электричества или топлива (газ, мазут, бензин).
3. Устройства прогрева устанавливаются у входа в палатку и направляются в боковые стены укрытия.
4. Обеспечивается непрерывная работа тепловых пушек вплоть до набора бетонной смесью критического уровня прочности.

При среднесуточных температурах не ниже 5 градусов мороза для обогрева 100 квадратных метров внешней поверхности бетонной конструкции достаточно мощности устройства в 5 кВт. Если же обозначенный показатель опускается до -15 градусов Цельсия, то требуется минимум 10 кВт мощности из расчёта на 100 квадратных метров поверхности. При суточных температурах ниже 15 градусов мороза поверхностный обогрев не обеспечивает полноценный защиты для бетонной смеси.

Внутренний электропрогрев бетонной смеси

В промышленной строительной практике чаще применяется внутренний электропрогрев бетонного монолита, набирающего критическую плотность. Он обеспечивает защиту от промерзания при любых температурах. Однако необходимо досконально знать все технологические аспекты этого процесса, чтобы не пересушить раствор и обеспечить необходимый уровень безопасности для работников строительной площадки. Кроме этого внутренней электрообогрев достаточно дорог (редко применяется в частном строительстве) и должен быть экономически обоснован в рамках проведения мероприятий по защите фундаментов и иных критически важных конструкций будущих зданий от холода.

Типы электропрогрева:

• Сквозной. Осуществляется с помощью струнно-стержневых электродов, установленных в бетонную смесь напрямую или высокоомного греющего кабеля, проложенного внутри конструкции и отдающего вторичное тепло после прохождения электротока.
• Периферический. Согревание производится электродами ленточного типа по контуру опалубки или большими по площади инфракрасными матами, накладываемыми поверх открытой части монолита.

Инфракрасные маты

Представляют собой изделия с нагревателем внутри. Обрамлены защитными материалами.

Этот вид устройств применяется исключительно на ровных поверхностях затвердевающей бетонной смеси и является усовершенствованными видами активного внешнего обогрева, осуществляемого на большей контактной площади.

Электроды ленточного типа

Для их создания применяются листовая или полосовая сталь соответствующей марки. Она крепится на опалубку до заливки бетонной смеси и прогревает поверхностные зоны фундамента на глубину до 1/4 метра. Достаточно эффективный, но энергозатратный способ, сходный по принципу действия с инфракрасными матами, однако позволяющий защищать не только внешнюю верхнюю часть бетонной конструкции, но и боковые поверхности.

Внутренние электроды

Стержневые элементы производится из арматурных прутков диаметром 7-10 миллиметров, вставляющихся и закрепляющихся до укладки раствора в опалубку.

После первичного схватывания бетонной смеси эти элементы подключаются к источнику питания (трансформатору) с помощью отпаек по индивидуально разработанной электриком схеме и начинают согревать всю толщу монолита. Применение внутренних электродов требует повышенных мер безопасности, поскольку нередки случаи поражения током рабочих на строительных площадках, случайно задевающих элементы частично открытой системы. После окончательного затвердевания бетонной смеси и набора ей прочности прутки становится естественной частью конструкции (не вынимаются).

Нагревающий кабель

Представляет собой стальную жилу с высоким коэффициентом сопротивления, обрамленную виниловой оболочкой. Провод укладывается и закрепляется на элементах арматуры перед заливкой бетона.

В зависимости от источника питания, которым служат промышленные трансформаторы типа ППЭБ, ТСДЗ, КТПО, рассчитывается максимальная нагрузка на кабель и его потенциально возможная длина. Провод закладывают змейкой с петлями, равномерно распределяя по армированной конструкции будущего объема бетонного монолита. После заливки раствора и его схватывания, система внутреннего подогрева включается и работает до набора бетоном критической прочности.

Заключение

При необходимости, бетонные работы можно проводить не только осенью, но и глубокой зимой. Многообразие методов противодействия замерзанию смеси позволяет нейтрализовать потенциально возможную угрозу монолиту вплоть до температур -30 градусов Цельсия.

Однако, следует учитывать уровень финансовых затрат на организацию подобных мероприятий, а также необходимость в квалифицированных кадрах (инженер, электрик, прочие специалисты) при использовании промышленных способов прогрева бетонной основы. Иногда, если позволяют обстоятельства, проще воздержаться от укладки бетона до наступления весны.

• Все о бетоне M250

• Как залить площадку бетоном своими руками: подготовка, процесс работы и полезные советы

• Краска по бетону для наружных работ: износостойкая и качественная

• Какой бетон нужен для фундамента дома

• Гидроизоляция бетона – современные методы

• Приготовление и использование бетона

• Бетонная отмостка вокруг частного дома

• Особенности применения песка в строительстве

Укладка бетона в холодную погоду

Блог

API-интерфейс Shopify на 16 января 2022 г.

Хотя укладка бетона в холодную погоду не идеальна, иногда это просто неизбежно. Строительство дорог не всегда выдерживает непредсказуемые погодные явления, особенно в штатах Среднего Запада, где зимы могут быть длинными, а низкие температуры могут неожиданно вернуться даже после солнечного дня. Если вы обнаружите, что укладываете бетон на холоде, эти меры предосторожности для конкретных погодных условий и профессиональные советы могут помочь гарантировать, что залитый и затвердевший бетон сохранит свою прочность и останется безопасным для использования при смене сезонов.

По данным Американского института бетона, «бетонирование в холодную погоду» относится к любому периоду, когда средняя температура воздуха падает ниже 40 градусов по Фаренгейту в течение трех последовательных дней или остается ниже 50 градусов по Фаренгейту более половины любого 24-часового периода. период. Если это звучит знакомо, то обязательно следуйте приведенным ниже специальным советам по укладке бетона в холодную погоду.

Что происходит с бетоном в холодную погоду?

Без надлежащих мер предосторожности бетон, уложенный в холодную погоду, может создать серьезную угрозу безопасности, и в конечном итоге его необходимо будет разорвать, залить и снова вылечить. При укладке бетона в холодных условиях его необходимо защищать от замерзания не менее 24 часов или до тех пор, пока он не достигнет прочности 500 фунтов/кв. дюйм. Если бетон застынет слишком рано, он может потерять до 50% своей окончательной прочности. Температура ниже точки замерзания также создает риск замерзания воды внутри бетона, что в конечном итоге приведет к расширению и образованию трещин. Если вы укладываете бетон в холодных погодных условиях, использование обогреваемых ограждений и изоляционных одеял во время процесса отверждения — это два способа предотвратить преждевременное и нежелательное замерзание.

Заливка и отверждение бетона в холодную погоду

В идеальном мире лучше всего заливать бетон при температуре от 40 до 60 градусов по Фаренгейту. Если вам приходится работать с бетоном при температуре 40 градусов или ниже, выполните следующие действия, чтобы обеспечить успешную заливку и отверждение бетона.

Защита от ветра
Вы когда-нибудь чувствовали, как холодный порыв ветра выбивает из вас воздух? Порывы холодного воздуха могут привести к (слишком) быстрому падению температуры, что не очень хорошо для бетона или экипажа. Использование ветрозащитных экранов высотой 6 футов предотвратит перепады температуры, а также испарение, которые могут негативно повлиять на процесс отверждения бетона. Ветрозащитные экраны, а также другие нагревательные устройства, рассмотренные ниже, предотвратят замерзание, так как свежеуложенный бетон должен быть защищен от замерзания как минимум в течение первых 24 часов.

Увеличьте тепло
Использование обогреваемых ограждений — отличный способ защитить бетон от низких температур во время затвердевания. Холст, дерево или полиэтиленовые листы — отличные варианты для установки ограждений, а внутри вам нужно будет использовать электрические обогреватели, чтобы поддерживать рабочую площадку и бетон при оптимальной температуре для отверждения. Использование теплоизоляционных одеял или покрытий из мешковины для мощения поверх свежего бетона поможет поддерживать надлежащую влажность и температуру на протяжении всего процесса отверждения. Следите за температурой бетона с помощью инфракрасного температурного пистолета и следите за тем, чтобы бетон сохранял свою температуру не менее 40 градусов по Фаренгейту во время отверждения . Если земля промерзла или покрыта снегом или льдом, не начинайте заливку бетона. Нагреватели следует использовать для оттаивания грунта перед началом любой части процесса бетонирования.

Нагретые смеси
Вы можете обнаружить, что для работы с бетоном в холодную погоду лучше всего использовать нагретую цементную смесь или смешивать цемент с горячей водой перед заливкой. Если вы не хотите использовать подогретую смесь, вы можете вместо этого использовать 100 дополнительных фунтов. цемента на каждый кубический ярд бетона для обеспечения окончательной прочности бетона.

Учет времени для отверждения и вашей бригады
При воздействии холодной погоды бетону потребуется больше времени для правильного схватывания, и бригадам потребуется оставаться на строительной площадке в течение более длительного периода времени, чтобы закончить работу . Поскольку бетону требуется больше времени для затвердевания, ему также потребуется больше времени, прежде чем испарится отводимая вода. Принимая во внимание более длительное время схватывания и отверждения, вы также захотите будьте готовы к большему количеству стравливаемой воды , чем вы ожидаете, если бетон затвердевает при более высокой температуре. Использование пылесоса или швабры поможет удалить лишнюю воду.

Не забудьте нанести герметик
После того, как бетон затвердеет, использование герметика является необходимым шагом для предотвращения просачивания избыточной воды в бетон. Оставьте рамы на месте, а также любые изолирующие покрытия или покрытия для мощения, пока вы не будете готовы начать процесс герметизации, который продлит срок службы бетона и уменьшит вероятность неправильного отверждения.

Хотя бетонирование в холодную погоду требует некоторых дополнительных мер предосторожности, холодный день не помешает вам выполнить работу. Следование этим шагам по заливке и отверждению в холодные зимние дни, от наблюдения за температурой до включения тепла, поможет обеспечить качество, прочность и долговечность вашего бетона.

Commercial Supply Co. — один из крупнейших на Среднем Западе поставщиков покрытий для мощения из мешковины и дистрибьютор утепленных одеял. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Предыдущий

Мешки для промывки бетона

Следующий

Компания коммерческого снабжения + Промышленное шитье

Связанные статьи

Новый веб-сайт, та же надежная служба

Инструменты Milwaukee Tools at Commercial Supply Co.

Мешки для образцов грунта для строительства и строительства дорог

Мешки с песком для борьбы с наводнениями

Руководство по заливке бетона в холодную погоду

Процесс правильного отверждения бетона чрезвычайно важен для обеспечения того, чтобы конечный продукт приобрел достаточную прочность и правильный структурный состав для долговечности. Но отверждение бетона — это не просто оставить его сохнуть, есть ряд шагов и мер предосторожности, которые необходимо предпринять, чтобы не нарушить целостность смеси. Одним из таких важных соображений является температура окружающей среды вокруг только что залитого бетона.

Бетон должен быть защищен от замерзания в течение первых 24 часов или до достижения минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi) после заливки. Если бетон становится слишком холодным во время затвердевания, он может потерять большую часть своей общей прочности. Американский институт бетона (ACI) определяет «слишком холодно», когда более трех дней подряд средняя дневная температура ниже 40 градусов по Фаренгейту. Если это так, то необходимо применять специальные методы и меры предосторожности.

Если она замерзнет после свежезалитого бетона, смесь рискует потерять большую часть своей прочности. На самом деле, бетон может потерять до 50% своей конечной прочности, если слишком быстро станет слишком холодным. Это происходит из-за расширения в результате замерзания карманов влаги, подобно тому, как бутылка с водой расширяется при замерзании. Однако, если приняты надлежащие меры предосторожности и советы по подготовке, бетон, который затвердевает в более холодную погоду, на самом деле предпочтительнее бетона, затвердевающего в более теплую погоду, поскольку более медленное время высыхания помогает увеличить его прочность и долговечность.

Для успешной заливки и отверждения бетона в холодные периоды вы должны принять определенные меры предосторожности и применять определенные методы до, во время и после процесса отверждения.

• Перед заливкой. Перед заливкой рекомендуется подогреть составной материал (заполнитель и воду), чтобы убедиться, что бетон имеет нужную температуру. Важно нагревать воду и гравий или песок, а не сам бетон, так как это может повлиять на его естественные свойства.

  Если на строительной площадке слишком холодно, лучше всего медленно нагревать бетонную смесь, работая партиями, нагревая только то количество воды и заполнителя, которое необходимо в данный момент, а не все количество.

  Кроме того, лучше избегать использования шлакового цемента или летучей золы в холодное время года. Эти компоненты требуют больше времени для схватывания и выделяют меньше внутреннего тепла, что приводит к слишком холодной смеси.

• Во время заливки. Поскольку в холодные месяцы бетон затвердевает дольше, процесс заливки займет больше времени, так как бригадам необходимо дождаться, пока смесь достигнет своего первоначального состояния. Чтобы обеспечить постоянную температуру залитого бетона в течение этого начального периода, рабочие могут установить барьеры для защиты от сильного ветра, называемые ветрозащитными полосами, для предотвращения преждевременного охлаждения.

  Если температура начнет сильно падать, возможно, потребуется установка теплозащитных кожухов. Как правило, эти ограждения изготавливаются из брезента, брезента, дерева или полиэтиленовых листов. Некоторые команды выбирают корпуса из жесткого пластика в сочетании с электрическими нагревателями. Если вы решите использовать обогреватели, работающие на топливе, то лучше всего использовать обогреватели с непрямым пламенем. Это означает, что теплый воздух направляется в корпус из внешнего источника. Хранение источника топлива снаружи обеспечивает больший контроль над внутренней температурой кожуха, а также является более безопасным в случае пожара.

• После заливки. Если для лучшего укладки бетона используются формы, оставьте их на месте как можно дольше. Они могут помочь сохранить тепло и предотвратить преждевременное высыхание. Это особенно применимо к краям и углам, поскольку они особенно уязвимы. Кроме того, некоторые бригады используют одеяла для отверждения бетона или изолированные одеяла для поддержания нужного уровня тепла.

  Пока бетон затвердевает, вы можете проверить внутреннюю температуру с помощью инфракрасного датчика температуры. Оптимальная температура для бетона составляет не менее 40 градусов по Фаренгейту.

  Перед завершением процесса подождите, пока не испарится вся отработанная вода. Сбрасываемая вода — это жидкость, поднимающаяся на поверхность в результате подъема избыточной влаги к верхней части плиты из-за сил расширения, связанных с процессом отверждения. Поскольку бетон, залитый в холодную погоду, имеет гораздо более медленное время отверждения, кровотечение также начнется медленнее. Рабочие должны быть готовы справиться с большим количеством отработанной воды, чем обычно. Лучше не поливать бетон при особенно низких температурах, так как избыток воды замерзнет и повредит плиту.

  Если вас беспокоит слишком быстрое высыхание бетона, вы можете прокачать бетон горячим паром, чтобы поддерживать постоянный уровень влажности. Это помогает предотвратить слишком быстрое высыхание и растрескивание бетона. Некоторые команды также защищают свой бетон, нанося герметик, чтобы защитить его от попадания воды внутрь, что может значительно сократить его общий срок службы.

Американский институт бетона (ACI) рекомендует определенные минимальные периоды отверждения в зависимости от типа бетона.

• ASTM C 150 Цемент типа I: 7 дней
• ASTM C 150 Цемент типа II: 10 дней
• ASTM C 150 Цемент типа III: 3 дня
• ASTM C 150 цемент типа IV или V: 14 дней
• Цементы ASTM C 595, C 845, C 1157: различаются

Строительные бригады, работающие при таких отрицательных температурах, также должны учитывать личную безопасность. Рекомендуется носить перчатки, головные уборы и шлемы, поскольку тепло тела теряется в основном через голову и конечности. Кроме того, следует надевать ветровки или тяжелые куртки для защиты от резкого и сильного ветра, который может возникнуть. Отправляясь на разминку, рекомендуется медленно нагревать температуру тела, надев теплую и сухую одежду. Любое воздействие сильной жары, например, погружение холодных ног в горячую воду или принятие слишком теплой ванны, может вызвать шок и привести к боли и спазмам.

Специалисты по бетону A-Core обслуживают регион Юта с 1947 года. Это ведущая команда обученных специалистов по бетону, стремящихся обеспечить наилучшее обслуживание клиентов и качество работы. Мы обладаем опытом в различных бетонных услугах, включая резку бетона, колонковое бурение, заливку бетона, снос, георадарное сканирование, а также шлифовку и нарезку канавок. Имея лицензии на обслуживание более чем в 12 штатах, мы здесь, чтобы помочь вам во всех ваших конкретных потребностях. Позвоните нам сегодня, чтобы записаться на прием.