Производство бетонных работ в зимнее время: Производство бетонных работ в зимнее время

Содержание

Виды зимнего бетонирования. ППР на бенонные работы.

29.11.2019

Учитывая климатические особенности нашей страны, где в целом ряде регионов на протяжении полугода и более строительные работы ведутся в холодный период, необходимо проводить мероприятия для сокращения сроков набора прочности железобетонных конструкций в зимнее время. Основные требования к производству бетонных работ при температуре ниже +5 ⁰С приведены в СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» и в СП 435.1325800.2018 «Конструкции бетонные и железобетонные монолитные. Правила производства и приемки работ».


Производство бетонных работ в зимнее время имеет следующие особенности:

  • Увеличенные сроки набора прочности бетоном из-за замедления процессов гидратации при отрицательных температурах;
  • Возможное увеличение внутреннего давления смеси из-за замерзания воды и образования ледяных плёнок, которые нарушают связи между компонентами раствора.

Противостоять промерзанию может бетон, набравший определенное значение прочности, которое называется критическим. Это значение определяется как

% от проектной прочности и зависит от вида и класса конструкций и, как правило, принимается равным 50-70%.

Борьба с внешними факторами является основной работой при подготовке и производстве бетонных работ до набора бетоном необходимой прочности. В теории проведение бетонных работ может осуществляться при температуре до -40 ⁰С, но на практике большинство работ ведется при температурах в -15-20 ⁰С.

Есть несколько технологий по выполнению бетонных работ в холодное время года. Рекомендации по выбору наиболее экономичного метода выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций приведены в Приложении П к СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».

Основные методы перечислены ниже, но на практике обычно используются их сочетания:

  • метод термоса;
  • применение противоморозных добавок;
  • электротермообработка бетона: электрообогрев кабелем ПНСВ и электродный прогрев;
  • обогрев бетона горячим воздухом, использование тепляков.

Электрообогрев кабелем ПНСВ в основном применяется для прогрева перекрытий, колонн, пилонов. Электродный прогрев преимущественно используется при бетонировании балок, отдельно стоящих фундаментов, боковых поверхностей массивных конструкций.

Выбор наиболее оптимальной технологии бетонирования также зависит от значения модуля охлаждения поверхности бетона МП. Например, фундаментные плиты с 2<МП<4 бетонируют, используя метод термоса в сочетании с применением портландцементов, высокомарочных быстротвердеющих цементов и противоморозных добавок. Перегородки и перекрытия с 6<МП<12 бетонируют тем же методом, но в с сочетании с использованием нагревательных проводов ПНСВ и плоских греющих элементов опалубки.

Применение нагревательных проводов позволяет возводить сооружения, которые не отличаются по своей прочности от аналогов, возведенных в летний период, кроме того, работы могут проводится при температуре воздуха до -20 ⁰С без потери качества.

Выбор материалов и способа бетонирования производится на стадии разработки ППР на монолитные работы (подраздел бетонные работы) или ППР на отдельные виды работ. ППР согласовывается с Заказчиком и утверждается в установленном порядке.

В разделе по производству работ и уходу за бетоном при низких температурах рассматриваются вопросы, связанные с климатическими особенностями участка производства работ, требованиями нормативной документации, организацией и технологией выполнения работ, контролем качества и техникой безопасности при выполнении работ.

Специалисты компании «ППР Эксперт» проконсультируют Вас по любым вопросам разработки ППР на бетонные работы, его состава, сроков и стоимости.


Бетонные работы при отрицательных температурах

Сайт строителя

Выдержки из СНиП имеющие отношение к бетонным работам в зимнее время: транспортировка, укладка бетонной смеси, как заливать бетон зимой при отрицательных температурах.

СНиП. ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ РАБОТ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ВОЗДУХА

2.53. Настоящие правила выполняются в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

2.54. Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках, применяя подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители, обеспечивающие получение бетонной смеси с температурой не ниже требуемой по расчету. Допускается применение неотогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.

2.55. Способы и средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету.

2.56. Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

При температуре воздуха ниже минус 10 °С бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах, за исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45 °С). Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.

2.57. При бетонировании элементов каркасных и рамных конструкций в сооружениях с жестким сопряжением узлов (опор) необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры тепловой обработки, с учетом возникающих температурных напряжении, следует согласовывать с проектной организацией. Неопалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро- и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования.

Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

2.58. Перед укладкой бетонной (растворной) смеси поверхности полостей стыков сборных железобетонных элементов должны быть очищены от снега и наледи.

2.59. Бетонирование конструкций на вечномерзлых грунтах следует производить в соответствии со СНиП II-18-76.

Ускорение твердения бетона при бетонировании монолитных буронабивных свай и замоноличивании буроопускных следует достигать путем введения в бетонную смесь комплексных противоморозных добавок, не снижающих прочность смерзания бетона с вечномерзлым грунтом.

2.60. Выбор способа выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций следует производить в соответствии с рекомендуемым приложением 9.

2.61. Контроль прочности бетона следует осуществлять, как правило, испытанием образцов, изготовленных у места укладки бетонной смеси. Образцы, хранящиеся на морозе, перед испытанием надлежит выдерживать 2-4 ч при температуре 15-20 °С.

Допускается контроль прочности производить по температуре бетона в процессе его выдерживания.

2.62. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха установлены в таблице. 6

6. Требования к производству бетонных работ при отрицательных температурах.
ПараметрВеличина параметраКонтроль (метод, объем, вид регистрации)
Заливать бетон при отрицательных температурах.
1. Прочность бетона монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания: Измерительный по ГОСТ 18105-86, журнал работ
для бетона без противоморозных добавок:
конструкций, эксплуатирующихся внутри зданий, фундаментов под оборудование, не подвергающихся динамическим воздействиям, подземных конструкцийНе менее 5 МПа
конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса:Не менее, % проектной прочности:
В7,5-В1050
В12,5-В2540
В30 и выше30
конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтовпри условии введения в бетон воздухововлекающих или газообразующих ПАВ70
в преднапряженных конструкциях80
для бетона с противоморозными добавкамиК моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20 % проектной прочности
2. Загружение конструкций расчетной нагрузкой допускается после достижения бетоном прочностиНе менее 100 % проектной-
3. Температура воды и бетонной смеси на выходе из смесителя, приготовленной: Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе марок ниже М600Воды не более 70 °С, смеси не более 35 °С
на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе марки М600 и вышеВоды не более 60°С,смеси не более 30 °С
на глиноземистом портландцементеВоды не более 40 С, смеси не более 25 °С
Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или термообработки: Измерительный, в местах, определенных ППР, журнал работ
при методе термосаУстанавливается расчетом, но не ниже 5°С
с противоморозными добавкамиНе менее чем на 5 С выше температуры замерзания раствора затворения
при тепловой обработкеНе ниже 0 °С
5. Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки для бетона на:Определяется расчетом, но не выше, °С:При термообработке - через каждые 2 ч в период подъема температуры или в первые сутки. В последующие трое суток и без термообработки - не реже 2 раз в смену. В остальное время выдерживания - один раз в сутки
портландцементе80
шлакопортландцементе90
6. Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона: Измерительный, через каждые 2 ч, журнал работ
для конструкций с модулем поверхности:Не более, °С/ч:
до 45
от 5 до 1010
св. 1015
для стыков20
7. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности: Измерительный, журнал работ
до 4Определяется расчетом
от 5 до 10Не более 5°С/ч
св. 10Не более 10°С/ч
8. Разность температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубке с коэффициентом армирования до 1 %, до 3 % и более 3 % должна быть соответственно для конструкций с модулем поверхности: То же
от 2 до 5Не более 20, 30, 40 °С
св. 5Не более 30, 40, 50 °С

Источник: СНиП 3.03.01-87

Зимнее бетонирование

Зимнее бетонирование

В условиях сурового климата многих регионов нашей страны строительство различных объектов приходится вести в условиях низких температур в зимнее время. При производстве бетонирования в сложных погодных условиях можно выявить три основные проблемы:

 пониженная скорость схватывания портландцемента при низкой температуре воздуха;

  • оставшаяся после реакции с цементом вода в свободном состоянии замерзает, вследствие чего в готовом бетоне возникают внутренние напряжения;
  • бетон, застывший при отрицательной температуре, обладает пониженным сцеплением с арматурой, а наполнитель – с цементным конгломератом. В результате резко снижается долговечность и конструкционная стойкость готовых строений.

В последнее время появились новые строительные технологии, позволяющие производить строительство зданий и сооружений в зимний период без дополнительных затрат. Существует несколько различных технических приемов, которые обеспечивают нужный температурный режим схватывания бетона.

Методы зимнего бетонирования

Реакция присоединения воды к цементу (гидратация), начинает замедляться при температуре около 5 градусов тепла, в результате чего прекращается набор прочности бетонным раствором. В жестких температурных условиях в технологический процесс производства бетона и его застывания необходимо вносить требуемые изменения для обеспечения его стандартных эксплуатационных качеств. В частности, следует использовать стационарные смесители бетона с подогревом, одновременно увеличивая время приготовления смеси не менее чем на 25%. Доставку готового бетона также необходимо производить на бетоновозах с обогреваемой емкостью для перевозки. Основание для укладки бетонной смеси и арматура должны быть прогреты до температуры, исключающей замерзание раствора.

  1. При проведении бетонных работ в зимнее время по современным технологиям рекомендовано применять цемент высоких марок (ПЦ-1-500), увеличивая его количество до 300 кг на кубометр раствора, а вода затворения должна соответствовать параметру В/Ц, составляющему 0,5 для бетона, укладываемого при отрицательных температурах. Отгружаемая с бетонного завода или пункта приготовления бетона смесь должна быть не ниже +15 градусов, а после ее укладки в опалубку – не ниже +5 градусов, вплоть до набора прочности в 10 МПа. Дальнейшее замораживание бетонной смеси безопасно, причем процесс гидратации будет возобновлен при повышении температуры окружающей среды. Для усиления эффективности метода подогрева бетонной смеси специалисты рекомендуют применять добавки-пластификаторы во время приготовления бетона. Это ускоряет процесс схватывания бетона и резко уменьшает количество воды затворения, не нарушая заданную подвижность смеси. Еще одно условие сохранения бетоном своих высоких эксплуатационных качеств – ускорение темпов строительства объекта при наступлении отрицательных температур воздуха.
  2. Второй метод бетонирования в зимних условиях – производство бетонных работ в греющей опалубке, иначе называемой термоактивной: - между стенками двойной опалубки впускается подогретый воздух, пар или же производится ее электроподогрев; - использование метода «термоса» – утепленной опалубки с устройством поверх нее теплозащитного слоя из шлака, опилок, соломы и других подобных материалов. Этот способ используется при бетонировании массивных конструкций с малой площадью охлаждения; - приготовление бетонного раствора с использованием специальных добавок, имеющих морозостойкие свойства, которые позволяют производить бетонные работы при снижении температуры окружающего воздуха до -25 градусов
  3. Прогревание укладываемого бетона инфракрасными тепловыми источниками, к которым относятся ТЭНы, керамические излучатели стержневого типа, кварцевые излучатели и т. п., заключенными в плоские или параболические отражатели. Во время инфракрасного нагрева бетона используется способность ИК-лучей поглощаться облучаемым материалом, после чего они трансформируются в тепло внутри нагреваемого тела. Основным и самым экономически выгодным способом укладки бетона в зимнее время является метод применения эффективных пластифицирующих добавок. Их применение значительно снижает затраты на укладку и обслуживание схватывания бетона во время схватывания при отрицательных температурах. Добавка ускорителей в сочетании с прогревом смеси позволяет наполовину уменьшить время на схватывание бетона и достижения им 50% прочности. Этот метод используется при необходимости заливки больших объемов бетонной смеси в короткие сроки, причем его применение позволяет отказаться от дорогостоящего электроподогрева бетона. Минус применения пластификаторов состоит в большем времени на достижение бетоном полных физико-механических свойств. Различаются два вида добавок – ускоряющего типа и противоморозные. Ускоряющие добавки, не защищая бетонную смесь от отрицательных температур, сокращают время набора им прочности. Противоморозные пластификаторы не влияют на скорость гидратации, но защищают бетон от мороза.

Вернуться к списку статей

Производство бетонных работ в зимнее время. Заливка бетона при отрицательных температурах: секреты технологии зимнего бетонирования

Температура бетонной смеси – один из важных технологических показателей качества бетонной смеси. Наибольшее внимание температуре бетонной смеси необходимо уделять в холодное время года при пониженных положительных и отрицательных температурах воздуха, а также в теплое время года при повышенных положительных температурах.

В холодное время года при изготовлении бетонной смеси температура исходных компонентов и готовой бетонной смеси должна обеспечить качественное перемешивание. Необходимо учесть потерю температуры смеси при последующей транспортировке и формовании. Температура смеси после формовки должна быть такой, чтобы в условиях применяющегося режима твердения обеспечить прогрев бетона.

В теплое время года при повышенных положительных температурах необходимо не допустить быстрой потери подвижности бетонной смеси из-за перегрева.

Обратимся к нормативной документации.

В ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные технические условия» не указан рекомендуемый диапазон температур бетонной смеси при производстве. Температура бетонной смеси должна соответствовать значению, указанному в договоре на поставку (п. 5.1.8). Допустимое отклонение температуры бетонной смеси не должно превышать 3 °C (п.5.1.7). Более ранний вариант этого документа, ГОСТ 7473-85 (отменен) по приложению 4 (справочному) устанавливает продолжительность транспортирования бетонной смеси при температуре воздуха 20-30 °С, причем температура бетонной смеси принимается 18-20 °С. Эти же температуры принимаются и по редакции ГОСТ 7473-94 (приложение Е – рекомендуемое). В последней редакции ГОСТ 7473 этих данных не приводит. Очевидно, что температура бетонной смеси 18-20 °С принимается за базовую в теплое время года.

СН 386-74 «Типовые нормы расхода цемента для бетонов сборных бетонных и железобетонных изделий массового производства» (отменен) в п.2.13: «подвижность и жесткость бетонной смеси определяются по ГОСТ 10182-62 не позднее 30 мин с момента ее приготовления при температуре смеси в пределах 10-30 °C». При этом ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний» не устанавливает температуру бетонной смеси при испытаниях, единственно уточняя в п.3.6 «Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °C». Считается, что нормальные температурные условия твердения бетона от +15 до +25 °С (по п.2.14 СН 386-74). Отсюда и температура бетонной смеси после укладки должна быть близка к этим значениям.

По п.2.18 СНиП 5.01.23-83 «Типовые нормы расхода цемента при приготовлении бетонов сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций» (отменен) температура бетонной смеси влияет на расход цемента. Нормальной считается температура до 25 °С, при более высоких температурах для расхода цемента вводится повышающий коэффициент: от 26 до 29 °С – 1,03; 30 и более – 1,06. Эти коэффициенты применяются и согласно п. 5.18 действующего СНиП 82-02-95 «Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций».

Температура бетонной смеси устанавливается нормативными документами:

  1. В холодное время года

По п.3.4.3 ГОСТ 26633-2012 — не менее 5 °C в момент поставки. В редакции ГОСТ 26633-2015 (вступает в силу с 01.09.16 г.) этого требования уже нет.

В СНиП I-В.3-62 «Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях» (отменен) указано: «Минимальная температура затворенных водой товарных бетонных смесей на месте выгрузки должна быть не ниже 5 °С». В заменяющих указанный СНиП документах подобного требования нет, по всей видимости, оно перенесено в п. 5.11.16 СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87»: «Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или термообработки: при методе термоса — не менее 5 °C, с противоморозными добавками – не менее чем на 5 °C выше температуры замерзания раствора затворения; при тепловой обработке – не ниже 0 °C». Указанный раздел СП входит в «Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
(утв. постановлением Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521) и является обязательным к применению.

Температура бетонной смеси не менее 5 °С должна быть обеспечена уже после укладки, поэтому при отгрузке на бетонном заводе необходимо учесть длительность транспортировки, выгрузки и укладки бетонной смеси. Определения термина «раствор затворения» в нормативной документации нет. По всей видимости, под ним понимается смесь воды затворения и вводимых химических добавок. Методика определения температуры замерзания раствора затворения не указана. Сама формулировка «раствор затворения» не совсем удачна, поскольку не учитывается часть воды, вводимая с заполнителями естественной влажности.

Температура бетонной смеси, доставленной на объект при температуре наружного воздуха от минус 5 °C до минус 10 °C и от минус 10 °C до минус 15 °C соответственно должна составлять не менее +10 °C и +15 °C – п.4.7.9 ТР 147-03 «Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций из литых бетонных смесей».

Температура бетонной смеси при укладке должна быть не ниже 5 °C – по п.8.2 СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85». Указанный документ устанавливает это требование не только для зимнего времени года. Но данный пункт СП не входит в «Перечень…» и поэтому является рекомендательным.

Верхнюю границу температуры бетонной смеси устанавливает п.5.11.16 СП 70.13330.2012: «При отрицательных температурах окружающей среды на выходе из смесителя бетонная смесь на нормальнотвердеющем цементе по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108 – не более 35 °C; на быстротвердеющем цементе по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108 – не более 30 °C; на глиноземистом портландцементе – не более 25 °C».

  1. При производстве бетонных работ при температуре воздуха выше 25 °C

По п.5.12.2 СП 70.13330.2012 температура бетонной смеси при бетонировании конструкций с модулем поверхности более 3 не должна превышать 30 °C, а для массивных конструкций с модулем поверхности менее 3 не должна превышать 25 °C.

Не уточняется – температура ли это бетонной смеси в момент поставки или уже уложенной в опалубку.

  1. При производстве отдельных видов бетонных работ

При напорном бетонировании температура бетонной смеси должна быть от 5 до 20 °C — по п.3.2.4.2 МДС 12-65.2014 «Проект производства работ. Бетонирование железобетонных конструкций здания (сооружения) с применением бетононасосов».

  1. В производстве бетонных и железобетонных изделий

При проектировании заводских технологических линий необходимо предусматривать начальную температуру бетонной смеси для конструкций, подвергаемых тепловой обработке, в пределах от 20 до 35 °C – Приложение И «Тепловая обработка сборных конструкций» СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы», а также п.8 приложение 8 СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы».

Для остальных видов изделий и конструкций заводской готовности подобных требований нет.

Методика измерения температуры бетонной смеси приведена в ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний».

  1. Средства испытания

Для определения температуры бетонной смеси применяют стеклянный термометр по ГОСТ 13646 «Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия» или другой прибор для измерения температуры с ценой деления не более 1,0 °C.

Допустимо использовать не ртутные жидкостные термометры, а также электронные термометры с соответствующей точностью измерений.

  1. Проведение испытания

2.1. Измерение температуры бетонной смеси должно быть начато не позднее чем через 2 мин после отбора пробы.

2.2. Прибор для измерения температуры погружают в бетонную смесь на глубину, определяемую техническим требованием к прибору для измерения температуры. Это требование особенно актуально для жидкостных термометров — необходимо обращать внимание на длину рабочей части термометра.

Согласно п 7.2 ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» температуру бетонной смеси измеряют термометром, погружая его в смесь на глубину не менее 5 см.

2.3. Толщина слоя бетонной смеси вокруг прибора для измерения температуры должна быть не менее 75 мм. Диаметр емкости, заполненной бетоном отсюда – не менее 16 см.

2.4. Температуру измеряют через 3 мин после погружения прибора для измерения температуры в бетонную смесь до ее стабилизации.

2.5. Температуру одной пробы бетонной смеси измеряют два раза с интервалом 5 мин. Разность между результатами двух определений температуры не должна превышать 2 °C.

Теплообмен пробы с окружающей средой до окончания измерений должен быть минимизирован. Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °C (п.3.6 ГОСТ 10181-2014).

Измерение температуры бетонной смеси в производстве производится при первой загрузке в смене (прил. Г ГОСТ 7473-2010). Согласно п.14.6.4 СП 78.13330.2012 температура цементобетонной смеси контролируется не реже одного раза в смену, а также при изменении качества материалов (в данном случае их температуры).

Температура бетонной смеси при укладке замеряется и записывается в журнал бетонных работ при укладке в зимних условиях, а также при бетонировании массивных конструкций согласно требованиям СП 70.13330.2012. По п.3.2.3. 15 МДС 12-65.2014 «Проект производства работ. Бетонирование железобетонных конструкций здания (сооружения) с применением бетононасосов» температура бетонной смеси при укладке фиксируется в журнале работ независимо от сезона и вида конструкций.

Помимо требований нормативных документов необходимо учитывать и изменение свойств бетонной смеси от температуры (см. Шадрин В.В. Влияние температуры бетонной смеси на параметры пористости и морозостойкость бетонов с добавками. Автореферат диссертации. Ленинград, 1990. 25 с.)

Выдержки из СНиП имеющие отношение к бетонным работам в зимнее время: транспортировка, укладка бетонной смеси, как заливать бетон зимой при отрицательных температурах.

СНиП. ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ РАБОТ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ВОЗДУХА

2.53. Настоящие правила выполняются в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

2.54. Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках, применяя подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители, обеспечивающие получение бетонной смеси с температурой не ниже требуемой по расчету. Допускается применение неотогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.

2.55. Способы и средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету.

2.56. Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

При температуре воздуха ниже минус 10 °С бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах, за исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45 °С). Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.

2.57. При бетонировании элементов каркасных и рамных конструкций в сооружениях с жестким сопряжением узлов (опор) необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры тепловой обработки, с учетом возникающих температурных напряжении, следует согласовывать с проектной организацией. Неопалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро- и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования.

Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

2.58. Перед укладкой бетонной (растворной) смеси поверхности полостей стыков сборных железобетонных элементов должны быть очищены от снега и наледи.

2.59. Бетонирование конструкций на вечномерзлых грунтах следует производить в соответствии со СНиП II-18-76.

Ускорение твердения бетона при бетонировании монолитных буронабивных свай и замоноличивании буроопускных следует достигать путем введения в бетонную смесь комплексных противоморозных добавок, не снижающих прочность смерзания бетона с вечномерзлым грунтом.

2.60. Выбор способа выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций следует производить в соответствии с рекомендуемым приложением 9.

2.61. Контроль прочности бетона следует осуществлять, как правило, испытанием образцов, изготовленных у места укладки бетонной смеси. Образцы, хранящиеся на морозе, перед испытанием надлежит выдерживать 2-4 ч при температуре 15-20 °С.

Допускается контроль прочности производить по температуре бетона в процессе его выдерживания.

2.62. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха установлены в таблице. 6

6. Требования к производству бетонных работ при отрицательных температурах.
Параметр Величина параметра Контроль (метод, объем, вид регистрации)
Заливать бетон при отрицательных температурах.
1. Прочность бетона монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания: Измерительный по ГОСТ 18105-86, журнал работ
для бетона без противоморозных добавок:
конструкций, эксплуатирующихся внутри зданий, фундаментов под оборудование, не подвергающихся динамическим воздействиям, подземных конструкций Не менее 5 МПа
конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса: Не менее, % проектной прочности:
В7,5-В10 50
В12,5-В25 40
В30 и выше 30
конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтовпри условии введения в бетон воздухововлекающих или газообразующих ПАВ 70
в преднапряженных конструкциях 80
для бетона с противоморозными добавками К моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20 % проектной прочности
2. Загружение конструкций расчетной нагрузкой допускается после достижения бетоном прочности Не менее 100 % проектной -
3. Температура воды и бетонной смеси на выходе из смесителя, приготовленной: Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе марок ниже М600 Воды не более 70 °С, смеси не более 35 °С
на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе марки М600 и выше Воды не более 60°С,смеси не более 30 °С
на глиноземистом портландцементе Воды не более 40 С, смеси не более 25 °С
Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или термообработки: Измерительный, в местах, определенных ППР, журнал работ
при методе термоса Устанавливается расчетом, но не ниже 5°С
с противоморозными добавками Не менее чем на 5 С выше температуры замерзания раствора затворения
при тепловой обработке Не ниже 0 °С
5. Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки для бетона на: Определяется расчетом, но не выше, °С: При термообработке - через каждые 2 ч в период подъема температуры или в первые сутки. В последующие трое суток и без термообработки - не реже 2 раз в смену. В остальное время выдерживания - один раз в сутки
портландцементе 80
шлакопортландцементе 90
6. Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона: Измерительный, через каждые 2 ч, журнал работ
для конструкций с модулем поверхности: Не более, °С/ч:
до 4 5
от 5 до 10 10
св. 10 15
для стыков 20
7. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности: Измерительный, журнал работ
до 4 Определяется расчетом
от 5 до 10 Не более 5°С/ч
св. 10 Не более 10°С/ч
8. Разность температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубке с коэффициентом армирования до 1 %, до 3 % и более 3 % должна быть соответственно для конструкций с модулем поверхности: То же
от 2 до 5 Не более 20, 30, 40 °С
св. 5 Не более 30, 40, 50 °С

Общие положения . Понятие «зимние условия» при производстве бетонных работ отличается от календарного. «Зимние условия» для конкретной стройки начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до + 5°С, а в течение суток наблюдается ее падение ниже нуля.

При температуре ниже 0°С в бетоне прекращаются процессы гидратации, т.е. взаимодействие минералов цемента с водой. Твердение бетона приостанавливается, так как бетон замерзает, превращаясь в монолит, прочность которого обусловливается силами смерзания. В бетоне появляются внутренние напряжения, вызываемые увеличением объема свободной воды примерно на 9% при замерзании. Эти напряжения разрывают неокрепшие адгезионные связи между отдельными компонентами бетона, снижая его прочность. Свободная вода, замерзая на поверхности зерен заполнителей в виде тонкой пленки, препятствует сцеплению цементного теста с заполнителем. Это также ухудшает прочностные свойства бетона.

После оттаивания бетона твердение при положительной температуре возобновляется, но прочность оказывается ниже проектной, т.е. той, которая была бы достигнута при твердении в нормальных условиях. Снижаются и другие свойства бетона: плотность, долговечность, сцепление с арматурой и т. д. Свойства бетона ухудшаются тем значительнее, чем раньше после укладки произошло его замерзание. Если бетон к моменту замерзания наберет определенную прочность, то отрицательное влияние замораживания на его свойства невелико: после оттаивания прочность бетона может достигнуть проектной величины. В этом случае адгезионное сцепление между цементным тестом и заполнителем значительно больше внутренних напряжений. Поэтому вероятность деформаций в контактной зоне меньшая.

Минимальную прочность бетона к моменту его замерзания, достаточную для достижения им после оттаивания проектной прочности, называют критической. Эта прочность для бетонов в конструкциях с ненапрягаемой арматурой должна быть не менее 30...50% от проектной в зависимости от класса бетона и не ниже 50 кг/см2. В предварительно напряженных конструкциях она должна быть не ниже 70% от проектной. Если конструкции предполагается нагружать в зимний период, то к моменту замораживания прочность бетона в них должна достигнуть 100% от проектной величины.

Для получения в зимних условиях бетона проектного качества необходимо обеспечить для него температурно-влажностный режим, при котором физико-химические процессы твердения не нарушаются и не замедляются. Продолжительность поддерживания такого режима должна обеспечивать достижение критической или проектной прочности.

Задача «зимнего» бетонирования: получить бетон заданной прочности. Для этого выполняются общие мероприятия и различные технологии обеспечения нормального режима твердения бетона.

Общие мероприятия :

а) Работы ведутся на подогретой бетонной смеси. Эта смесь в момент укладки в конструкцию должна иметь положительную температуру, по величине обратную температуре окружающего воздуха. Это достигается подогревом воды, щебня и песка (паром) при приготовлении бетонной смеси на заводе.

б) Для исключения охлаждения в пути кузов самосвала закрывается сверху щитами, а снизу подогревается выхлопными газами от двигателя автомобиля через устроенное двойное дно кузова.

в) Бадьи и бункера накрываются деревянными утепленными крышками, а снаружи обшиваются. При сильных морозах их периодически прогревают паром. Бетононасосы устанавливают в отапливаемых помещениях. Перед началом работы через бетоновод прокачивается горячая вода. Звенья труб магистрального бетоновода при температуре ниже минус 10°С заключают в теплоизоляцию вместе с обогревающей грубой трубопровода.

г) Перед укладкой бетонной смеси опалубка и арматура очищаются от мусора, снега, наледи. Для этого при необходимости используется продувка горячим воздухом от калориферов или паром, а также промыв горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом.

д) При морозах ниже минус 15°С арматуру из стержней диаметром более 25 мм и прокатных профилей отогревается до плюс 5°С, чтобы обеспечить хорошее сцепление бетона с арматурой. С этой же целью выступающие за пределы утепленной опалубки металлические элементы после отогрева утепляются на длине не менее 1,5 м от блока.

е) На качество бетона сильно влияет состояние основания, на которое его укладывают. Важно исключить раннее замораживание бетона в стыке с основанием и последующее деформации пучинистых грунтов основания.

До начала бетонирования фундаментов пучинистые грунты отогреваются паром, огневым способом или с помощью электричества. Не пучинистые грунты не прогревают. Температура укладываемой смеси должна быть как минимум на 10°С выше, чем температура грунта основания. Не допускается укладка бетонной смеси на замерзший грунт («промороженное» основание).

При необходимости укладки бетонной смеси на ранее уложенный и замерзший бетон он отогревается на глубину не менее 400 мм и предохраняется от промерзания до приобретения свежим бетоном критической прочности.

ж) При бетонировании, для уменьшения тепловых потерь, бетонная смесь укладывается небольшими участками по длине и ширине, чтобы ранее уложенные слои быстрее перекрывались новыми, и температура бетона не успевала опускаться ниже расчетной.

з) Бетонирование ведется круглосуточно без перерывов, так как подготовка замерзших рабочих швов весьма трудоемка и не всегда обеспечивается необходимое качество.

Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона:

1. Применение химических добавок .

Химические добавки понижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивающая твердение бетона при температуре ниже 0°С, что увеличивает время набора прочности.

Этот метод относительно недорогой (дополнительные затраты по сравнению с обычными условиями (удорожание) около 16%) и широко применяется в строительстве. В качестве добавок используются: хлористый натрий, хлористый кальций, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др.

Добавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получают заданный эффект:

При 1–2% от веса цемента – ускорение твердения бетона;
- при 3–5% от веса цемента – понижение температуры замерзания на 5–10°С;
- при 10–15% от веса цемента – полное исключение замерзания «холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40–90 суток.

2. Прогрев бетона .

а) Метод «термоса» . Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердения бетона. Для этого конструкцию дополнительно утепляют.

Метод эффективен для массивных конструкций простой формы, особенно для заглубленных сооружений и конструкций на грунте и в грунте (фундаменты, стены подвалов, фундаменты под оборудование, полы на грунте и т. п.). Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением.

б) Прогрев паром . Вокруг забетонированной конструкции устраивается «рубашка» из рубероида, деревянных или стальных щитов, под которую подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев конструкции и влажность (не высушивает бетон).

Используется пар низкого давления 0,5 –0,7 атм. с температурой 80–90°С. Примерный режим паропрогрева: скорость подъема (градиент) температуры не более 5–10 град/ч; изотермический прогрев при температуре 80°С для бетонов на обычном портландцементе и 95°С – на шлакопортландцементе и пуццолановом цементе. Скорость остывания (градиент) бетона должна быть 10 град/ч. Паропрогрев бетона возможно вести до набора им проектной прочности, что особенно актуально для наших восточных и северных регионов, где «зимний период» составляет
8... 10 месяцев.

Метод применяется для прогрева различных бетонных конструкций, но лишь там, где имеется пар в необходимом количестве.

в) Электропрогрев . Внутренний – с помощью электродов. Тепло выделяется при прохождении электрического тока через сырую бетонную смесь. Электроды могут внедряться в свежеуложенный бетон или до бетонирования в конструкцию закладываются греющие провода. Количество электродов, греющих проводов в каждом случае определяется расчетом.

Достоинство способа – простота. Недостатки – сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и высокая стоимость.

Наружный – тепло выделяется «греющей» опалубкой или греющими гибкими электрошнурами.

3. Бетонирование в «тепляках» . Над бетонируемой конструкцией или частью ее устраивают легкое каркасное ограждение из брезента, пленки и т.п. (шатер) и под него подается теплый воздух или нагреватели ставятся внутри шатра. Под шатром (температура плюс 5–10 °С) бетонирование выполняется в обычных условиях.

В зависимости от задания тепляк может «работать» 3–16 суток, до набора бетоном 50% проектной (расчетной) прочности или все расчетные 28 суток.

4. Обогрев бетона инфракрасными лучами (проникающий прогрев) .

Особенность метода в том, что передача тепла бетону (прогрев) происходит на всю толщину конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью (рис. 4.53).

Для обогрева монолитного бетона применяют ТЭНы типа НВСЖ (нагреватель воздушный сушильный жаростойкий) или НВС (нагреватель воздушный сушильный). Мощность этих обогревателей на 1 м длины колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура излучающих поверхностей – от 300 до 600°С. ТЭНы работают при напряжении 127, 220 и 380 В.

Карборундовые излучатели имеют мощность до 10 кВт/ч, а их рабочая температура достигает 1300–1500 °С.

Оптимальное расстояние между инфракрасной установкой и обогреваемой поверхностью 1–1,2 м.

Обогревать инфракрасными излучателями можно как открытые поверхности бетона, так и через опалубку. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80–90°С. Чтобы исключить интенсивное испарение влаги из бетона, открытые поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой, пергамином или рубероидом.

Инфракрасные установки ставят на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогреть все участки бетонной поверхности. Прогрев бетона инфракрасными лучами условно делят на три периода: выдержку бетона и его разогрев; изотермический прогрев; остывание.

Способ применяют для термообработки бетона в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности (например, стен, бетонируемых в скользящей опалубке, плит, балок). Этот метод применяют также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах, при укладке бетона в штрабы, а также для отогрева арматуры, закладных деталей и «активной» поверхности опалубки-облицовки перед укладкой в нее бетона.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Фундамент – основополагающая конструкция, от качества которого зависят геометрические, технические и эксплуатационные характеристики возводимого сооружения. Из-за специфики процесса отвердевания заливкой бетонных и железобетонных фундаментов нежелательно заниматься зимой во избежание их деформации и преждевременного разрушения. Минусовые показания термометра существенно ограничивают строительство в наших широтах. Однако в случае необходимости заливка бетона при отрицательных температурах все же может быть успешно проведена, если выбран верный способ и с точностью соблюдена технология.

Особенности зимней «национальной» заливки

Капризы природы нередко вносят коррективы в планы застройки на отечественной территории. То проливной дождь мешает рытью котлована, то шквальный ветер прерывает , то стесняет наступление дачного сезона.

Первые заморозки вообще в корне меняют ход работ, особенно если планировалась заливка бетонного монолитного основания.


Бетонная фундаментная конструкция получается в результате твердения залитой в опалубку смеси. В ее составе фигурируют три практически равных по значению компонента: заполнитель и цемент с водой. Каждый из них вносит весомый вклад в формирование прочного ж/б сооружения.

По объему и массе в теле создаваемого искусственного камня преобладает заполнитель: песок, гравий, дресва, щебень, битый кирпич и т.д. По функциональным критериям лидирует связующее вещество - цемент, доля которого в составе меньше, чем доля заполнителя в 4 -7 раз. Однако именно он связывает сыпучие компоненты воедино, но действует только в паре с водой. По сути, вода настолько же важная составляющая бетонной смеси, как и цементный порошок.

Вода в бетонной смеси обволакивает мелкодисперсные частицы цемента, вовлекая его в процесс гидратации, следом за которым наступает стадия кристаллизации. Бетонная масса не застывает, как принято говорить. Она твердеет путем постепенной потери молекул воды, происходящей от периферии к центру. Правда, в «переходе» бетонной массы в искусственный камень участвуют не только компоненты раствора.

На правильное течение процессов немалое влияние оказывает окружающая среда:

  • При значениях среднесуточной температуры от +15 до +25ºС твердение бетонной массы и набор прочности проходит в нормальном темпе. В указанном режиме бетон превращается в камень через указанные в нормативах 28 дней.
  • При среднесуточных показаниях термометра +5ºС твердение замедляется. Требующейся прочности бетон достигнет примерно через 56 дней, если ощутимых колебаний температур не предвидится.
  • При достижении 0ºС процесс твердения приостанавливается.
  • При отрицательных температурах залитая в опалубку смесь замораживается. Если монолит уже успел набрать критическую прочность, то он после оттаивания весной он бетон вновь вступит в фазу твердения и продолжит ее до полноценного набора прочности.

Критическая прочность тесно связана с маркой цемента. Чем она выше, тем меньше суток необходимо бетонной смеси до ее набора.


В случае недостаточного набора прочности перед замораживанием качество бетонного монолита будет весьма сомнительным. Замерзающая в бетонной массе вода станет кристаллизоваться и увеличиваться в объеме.

В результате возникнет внутреннее давление, разрушающее связи внутри тела бетона. Увеличится пористость, из-за которой монолит будет больше пропускать в себя влаги и слабее противостоять морозам. Как следствие, сократятся эксплуатационные сроки или вовсе придется снова делать работу с ноля.



Минусовая температура и устройство фундамента

Спорить с погодными явлениями бессмысленно, к ним нужно грамотно приспосабливаться. Потому и возникла мысль о разработке методов устройства ж/б фундаментов в наших непростых климатических условиях, возможных для реализации в холодный период.

Отметим, что применение их увеличит бюджет строительства, потому в большинстве ситуаций рекомендовано прибегать к более рациональным вариантам устройства фундаментов. Например, использовать буронабивной способ или провести заводского производства.

В распоряжении тех, кого не устраивают альтернативные способы, есть несколько проверенных удачной практикой методик. Их назначение заключается в доведении бетона до состояния критической прочности перед замораживанием.

По типу воздействия их условно можно разделить на три группы:

  • Обеспечение внешнего ухода за залитой в опалубку бетонной массой до стадии набора критической прочности.
  • Повышение температуры внутри бетонной массы до момента достаточного твердения. Выполняется посредством электропрогрева.
  • Введение в бетонный раствор модификаторов, понижающих точку замораживания воды или активизирующий процессы.

На выбор метода зимнего бетонирования влияет внушительное количество факторов, таких как имеющиеся на площадке источники электропитания, прогноз синоптиков на период твердения, возможность привести разогретый раствор. Исходя из местной конкретики, выбирается наилучший вариант. Самой экономичной из перечисленных позиций считается третья, т.е. заливка бетона при минусовой температуре без прогрева, предопределяющая внесение модификаторов в состав.


Как залить бетонный фундамент зимой

Чтобы знать, каким методом лучше воспользоваться для выдерживания бетона до критических показателей прочности, нужно знать их характерные особенности, ознакомиться с минусами и плюсами.

Заметим, что ряд способов используется в комплексе с каким-либо аналогом, чаще всего с предварительным механическим или электрическим нагревом компонентов бетонной смеси.

Внешние условия «для созревания»

Благоприятные для твердения внешние условия создаются снаружи объекта. Заключаются в поддержании температуры среды, окружающей бетон, на нормативном уровне.

Уход за залитым «в минус» бетоном осуществляется следующими способами:

  • Метод «термоса». Наиболее распространенный и не слишком затратный вариант, состоящий в защите будущего фундамента от внешних воздействий и потерь тепла. Опалубку крайне оперативно заполняют бетонной смесью, разогретой выше стандартных показателей, быстро укрывают пароизоляционными и теплоизоляционными материалами. Изоляция не дает бетонной массе остывать. К тому же в процессе твердения бетон сам выделяет около 80 ккал тепловой энергии.
  • Выдерживание залитого объекта в тепляках - искусственных укрытиях, оберегающих от внешней среды и позволяющих проводить мероприятия по дополнительному прогреву воздуха. Вокруг опалубки возводятся трубчатые каркасы, укрытые брезентом или обшитые фанерой. Если для повышения температуры внутри устанавливаются жаровни или тепловые пушки для поставки нагретого воздуха, то способ переходит в следующую категорию.
  • Воздушный обогрев. Предполагает сооружение вокруг объекта замкнутого пространства. По минимуму опалубку закрывают шторами из брезента или подобного материала. Желательно, чтобы шторы были с теплоизоляцией для увеличения эффекта и сокращения затрат. В случае применения штор пар или поток воздуха из тепловой пушки поставляется в зазор между ними и опалубкой.

Нельзя не заметить, что реализация указанных методов увеличит бюджет строительства. Самый рациональный «термос» заставить купить укрывной материал. Сооружение тепляка еще дороже, а если к нему еще и обогревательную систему арендовать, то стоит задуматься о цифре расходов. Их применение целесообразно, если нет альтернативы типа и залить необходимо монолитную плиту под заморозку и весеннее размораживание.

Следует помнить, что многократное размораживание разрушительно для бетона, потому внешний обогрев обязательно следует довести до требующегося параметра твердения.

Способы обогрева бетонной массы

Вторая группа методов применяется преимущественно в индустриальном строительстве, т.к. нуждается в наличии источника энергии, в точных расчетах и в участи профессионального электрика. Правда, народные умельцы в поисках ответа на вопрос, можно ли заливать обычный бетон в опалубку при минусовой температуре, нашли весьма остроумный выход с поставкой энергии сварочным аппаратом. Но и для этого нужны хотя бы первоначальные навыки и познания в непростых строительных дисциплинах.

В технической документации способы электропрогрева бетона делятся на:

  • Сквозные. Согласно чему бетон прогревается электрическими токами, которые поставляют проложенные внутри опалубки электроды, которые могут быть стержневыми или струнными. Бетон в этом случае играет роль сопротивления. Расстояние между электродами и подаваемая нагрузка должны быть точно рассчитаны, а целесообразность их применения безоговорочно доказана.
  • Периферийные. Принцип заключается в нагревании поверхностных зон будущего фундамента. Тепловая энергия поставляется нагревательными приборами через присоединенные к опалубке ленточные электроды. Это может быть полосовая или листовая сталь. Внутрь массива тепло распространяется за счет теплопроводности смеси. Эффективно толща бетона прогревается на глубину 20см. Дальше меньше, но при этом формируются напряжения, существенно улучшающие критерии прочности.

Методы сквозного и периферийного электропрогрева используются в неармированных и мало армированных конструкциях, т.к. арматура влияет на разогревающий эффект. При густой установке арматурных прутков токи будут замыкаться на электроды, да и формируемое поле будет неравномерным.

Электроды по окончании прогрева навсегда остаются в конструкции. В списке периферийных методик самой известной является применение греющей опалубки и инфракрасных матов, укладываемых поверх сооружаемого основания.

Наиболее рациональным способом прогрева бетона признано выдерживание с помощью электрического кабеля. Греющий провод можно проложить в конструкциях любой сложности и объема, не зависимо от частоты армирования.

Минус греющих технологий состоит в возможности пересушить бетон, потому для проведения требуются расчеты и регулярный контроль температурного состояния конструкции.

Введение добавок в бетонный раствор

Введение добавок - самый простой и дешевый способ бетонирования при минусовых температурах. Согласно нему заливка бетона зимой может выполняться без применения прогрева. Однако метод вполне может дополнять тепловую обработку внутреннего или наружного типа. Даже при использовании его вкупе с обогревом твердеющего фундамента паром, воздухом, электричеством ощущается снижение расходов.

В идеале обогащение раствора добавками лучше всего сочетать с сооружением простейшего «термоса» с утолщением теплоизоляционной оболочки на участках с меньшей толщиной, на углах и прочих выступающих частях.

Добавки, применяемые в «зимних» бетонных растворах делятся на два класса:

  • Вещества и химические соединения, понижающие точку замерзания жидкости в растворе. Обеспечивают нормальное твердение при минусовых температурах. К ним отнесены поташ, хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, их сочетания и подобные вещества. Вид добавки определяют, исходя из требований к температуре твердения раствора.
  • Вещества и химические соединения, ускоряющие процесс твердения. К ним отнесены поташ, модификаторы с основой из смеси хлорида кальция с мочевиной или нитрит-нитратом кальция, его же с хлоридом натрия, одним нитрит-нитратом кальция и др.

Химические соединения вводятся в объеме от 2 до 10% от массы цементного порошка. Количество добавок подбирают, ориентируясь на ожидаемую температуру твердения искусственного камня.

В принципе, применение противоморозных добавок позволяет проводить бетонирование и при -25ºС. Но подобные эксперименты не рекомендованы строителям объектов частного сектора. На самом деле к ним прибегают поздней осенью при единичных первых заморозках или ранней весной, если бетонный камень обязательно должен отвердеть к определенному сроку, а альтернативных вариантов не имеется.

Распространенные противоморозные добавки для заливки бетона:

  • Поташ или иначе углекислый калий (К 2 СО 3). Самый востребованный и простой в применении модификатор «зимнего» бетона. Его использование в приоритете из-за отсутствия коррозии арматуры. Для поташа не характерно появление соляных разводов на поверхности бетона. Именно поташ гарантирует твердение бетона при показаниях термометра до -25°С. Недостаток его введения состоит в ускорении темпов схватывания, из-за чего управиться с заливкой смеси нужно будет максимум за 50 минут. С целью сохранения пластичности для удобства заливки в раствор с поташом добавляют мылонафт или сульфитно-спиртовую барду в объеме 3% от массы цементного порошка.
  • Нитрит натрия, иначе соль азотистой кислоты (NaNO 2). Обеспечивает бетону стабильный набор прочности при температуре до -18,5°С. Соединение обладает антикоррозионными свойствами, повышает интенсивность твердения. Минус в появлении выцветов на поверхности бетонной конструкции.
  • Хлорид кальция (CaCl 2), позволяющий проводить бетонирование при температурах до -20°С и ускоряющий схватывание бетона. При необходимости введения в бетон вещества в количестве более 3% необходимо увеличивать марку цементного порошка. Недостаток применения заключается в появлении высолов на поверхности бетонной конструкции.

Приготовление смесей с противоморозными добавками производится особым порядком. Сначала перемешивается заполнитель с основной частью воды. Затем после легкого перемешивания добавляют цемент и воду с разведенными в ней химическими соединениями. Время перемешивания увеличивают в 1,5 раза по сравнению со стандартным периодом.

Поташ в объеме 3-4% от массы сухого состава добавляется в бетонные растворы, если отношение вяжущего вещества к заполнителю 1:3, нитрит нитрата в объеме 5-10%. Оба противоморозных средства не рекомендовано использовать в заливке конструкций, эксплуатируемых в обводненной или очень влажной среде, т.к. они способствуют образованию щелочей в бетоне.


В заливке ответственных сооружений лучше использовать холодные бетоны, приготовленные механическим способом в заводских условиях. Их пропорции с точностью рассчитываются с ориентиром на конкретную температуру и влажность воздуха в период заливки.

Приготовляют холодные смеси на горячей воде, доля добавок вводится в четком соответствии с погодными условиями и с типом сооружаемой конструкции.

Методы заливки бетона в зимний период:

Зимнее бетонирование с устройством тепляка:

Противоморозное средство для зимнего бетонирования:

Перед заливкой растворов с противоморозными добавками не обязательно прогревать дно котлована или траншеи, вырытой под фундамент. Перед заливкой подогреваемых составов прогрев дна обязателен во избежание неровностей, которые могут получиться из-за растаявшего в грунте льда. Заливка должна выполняться в один день, в идеале в один прием.

Если перерывов не избежать, интервалы между заливками бетонного раствора необходимо свести к минимуму. При соблюдении технологических тонкостей бетонный монолит наберет необходимый запас прочности, законсервируется на зиму и продолжит твердение с приходом теплого времени. Весной можно будет приступить к возведению стен по готовому надежному основанию.

2016-04-13 21:53:09

Жена живёт в одном городе, а я работаю в другом. Купил недавно большой дачный участок. Так уж сложился мой план, что бетонированием и декором придётся заниматься уже в зимний период (сейчас дел невпроворот). Решил на дачном участке сделать большую беседку с подходящими к ней дорожками. Правда, мозгов хватило... я даже не представляю, как это буду делать. Начал шерстить интернет в поисках информации по заливке фундамента зимой и бетону в частности.

Бетонную смесь необходимо укладывать и уплотнять таким образом, чтобы арматура было плотно покрыта бетоном со всех сторон. При укладке бетона не должно происходить его расслоение в арматуре. Опасность расслоения бетона повышается с увеличением высоты свободного сбрасывания при его укладке в опалубку для вертикальных конструкций (стены, колонны), особенно при наличии горизонтальной, плотно прилегающей друг к другу арматуры. При высоте свободного сбрасывания более 2 м (для декоративного бетона более 1 м) бетонная смесь в любом случае должна подаваться через самотечные трубы или шланги. Они, так же как и спускной желоб или распределительные шланги насосной линии, должны быть проложены через участок, на котором будут проходить работы по бетонированию. На стенах друг под другом должны быть расположены анкеры и крючки.
Арматура должна быть расположена таким образом, чтобы обеспечить надлежащую укладку бетонной смеси. При плотно расположенной арматуре следует учитывать расположение заливных отверстий и отверстий между арматурными стержнями согласно плану.

Благодаря коротким расстояниям между заливными отверстиями можно избежать образования насыпного конуса. Независимо от способа укладки необходимо обратить внимание на то, чтобы арматура, встраиваемые детали и поверхность опалубки участка, который будет в последствии забетонирован, не были покрыты или загрязнены бетоном.

Если позволяют пропорции строительного элемента или это будет выгодно, бетонную смесь необходимо заливать горизонтальными слоями по возможности одинаковой толщины. Стандартной высотой свободного сбрасывания считается высота в 50 см. Скорость насыпания и скорость подъема укладываемой бетонной смеси необходимо выбирать таким образом, чтобы опалубка в любое время могла выдерживать давление бетона. При использовании текучего бетона и самоуплотняющегося бетона (SVB) необходимо обратить внимание на то, что высокое давление бетона на опалубку можно регулировать, как и при жестком бетоне. В случае сомнения или при отсутствии необходимых расчетов при использовании самоуплотняющегося бетона должно быть определено гидростатическое давление свежеуложенной бетонной смеси или измерено давление на опалубку.

По возможности, процесс бетонирования прерывать нельзя, особенно укладку декоративного бетона. Стены, колонны и высокие прогоны должны быть забетонированы, как правило, перед бетонированием элементов, установленных в этих конструкциях, таких как плиты, балки или ригели.
Рабочие швы должны быть выполнены таким образом, чтобы они могли принимать все оказываемое на них давление и обеспечить достаточное сцепление слоев бетона.
Перед дальнейшим бетонированием необходимо удалить все загрязнения, жидкое цементное тесто и бетон и смочить все рабочие швы. К началу укладки слоя свежей бетонной смеси поверхность уже уложенного бетона должна быть матово-влажной, чтобы произошло хорошее сцепление цементного клея свежеуложенной бетонной смеси с прежним слоем бетона.
Для улучшения сцепления слоев бетона и для обеспечения герметичности швов рекомендуется использовать соединительную смесь с повышенным содержанием цемента и/или уменьшенным размером зерен. При строительстве водонепроницаемых бетонных конструкций в определенных случаях необходимо постоянно использовать соединительную смесь.

1. Уплотнение бетонной смеси

Плотная структура является признаком хорошего бетона. Без окончательного уплотнения бетон не может достичь основных свойств жесткого бетона, так как во всех правилах бетонной технологии и основах проектирования предусмотрено полное уплотнение свежеуложенной бетонной смеси. Наряду с приготовлением бетонной смеси и последующим уходом за бетоном уплотнение является важнейшим процессом при изготовлении бетонных конструкций. По этой причине уплотнение бетонной смеси должен проводить только обученный и надежный персонал. Как и другие процессы в изготовлении бетонных конструкций процесс уплотнения относится к работам, которые в любом случае требуют постоянного консультирования и контроля со стороны квалифицированного надзора. Особенно тщательно уплотнение необходимо проводить в углах, вдоль арматуры, на узких и мягких участках, рядом со встроенными деталями, в местах прокладки швов и соединения с арматурой.

Следует обратить внимание на густоармированные участки и сложную форму опалубки. Здесь может возникнуть опасность недостаточного заполнения бетонной смесью пустот, углов и расширений, что приводит к дефектам и недостаткам готовых изделий. В определенных обстоятельствах рекомендуется повторное уплотнение бетонной смеси.

При уплотнении высокопрочного бетона необходимо обратить внимание на то, что по сравнению с обычным бетоном такой же консистенции, для его уплотнения потребуются больше затрат.
В процессе развития бетонной технологии появился целый ряд различных способов уплотнения, различающихся между собой в зависимости от уровня технического развития и целей. Среди способов уплотнения различают следующие:

- Вибрирование,
- Штыкование, трамбование,
- Вибрирование по стенкам опалубки
- Укатка

В бетонном строительстве вибрирование утвердилось как важный и часто используемый способ уплотнения свежеуложенной бетонной смеси.
Под вибрированием понимается воздействие на бетонную массу колебаниями высокой частоты. Путем воздействия колебательной энергии повышается подвижность бетонной смеси, таким образом, воздушные включения быстро поднимаются к поверхности и выходят из бетона. Различают глубинные, поверхностные вибраторы и виброопалубку (наружный вибратор).

В зависимости от консистенции бетонной смеси применяются следующие способы уплотнения

- жесткий бетон: поверхностный вибратор, трамбовка, наружный вибратор - частично при одновременном использовании дополнительной нагрузки,
- пластичный бетон: глубинный вибратор, наружный вибратор, виброрейка для опалубки
- жидкий бетон: легкие вибраторы, стержни для штыкования

Уплотнение монолитного бетона производится в основном с помощью глубинных вибраторов. В случае, когда опалубка не доступна (туннельная опалубка), для уплотнения используется наружный вибратор. При использовании наружных вибраторов опалубка должна быть достаточно стабильной и способной передавать колебательную энергию, таким образом, для этого используется исключительно стальная опалубка.
При уплотнении с помощью глубинного вибратора булаву необходимо быстро погрузить на глубину свежеуложенного бетона и в уже уплотненный слой, расположенный ниже и медленно вынуть, при этом поверхность бетона должна закрыться.

Видимые зоны воздействия вибратора должны перекрываться. При данном способе воздух, содержащийся в свежеуложенной бетонной смеси, поднимется к поверхности и удаляется. Практически полное уплотнение бетона достигается в том случае,

Если бетонная смесь больше не оседает,
- поверхность бетона покрыта раствором с мелкозернистым песком
- на поверхность не поднимаются воздушные пузыри.

Содержание воздуха в бетоне составляет примерно 1-2% от объема смеси и может быть уменьшено в соответствии с условиями строительного участка.
При укладке слоями паузы в процессе бетонирования могут продолжаться до тех пор, пока не произошло схватывание последнего слоя бетона, таким образом, чтобы обеспечивалось равномерное и хорошее сцепление между обоими слоями бетонной смеси. Булава должна проникать в нижний уже уплотненный слой.
Если после вынимания вибратора отверстие не заполняется бетонной смесью, это значит что

Продолжительность вибрирования была не достаточной,
- консистенция оказалась слишком густой для используемого вибратора или
- началось схватывание бетона.

Бетон не должен распределяться в опалубке и подаваться с помощью вибратора, исключение составляет заполнение пространства под встроенными элементами. Альтернативой в таких случаях является использование легко укладываемого бетона (консистенция F5, F6) или самоуплотняющегося бетона.

Легко укладываемый бетон имеет преимущество в том, что необходимые затраты на уплотнение могут уменьшаться в зависимости от консистенции, что представлено на рисунке 7. К бетонам, для которых требуется особый способ изготовления или уплотнения относятся, например, торкретбетон, вакуум-бетон и прокатный бетон.

Рис. 6 Плотный слой бетонной смеси под конструкцией, создаваемый с помощью одностороннего насыпания и вибрирования с последующим уплотнением



Рис. 7 Затраты на уплотнение в зависимости от консистенции бетона

Для уплотнения вспомогательных элементов, к качеству которых не предъявляются высокие требования, и для жесткого бетона, например, небольшой ленточный фундамент, может использоваться трамбовка.

2. Дополнительное уплотнение

Дополнительное уплотнение бетона является еще одной мерой для повышения или гарантии качества. В зависимости от схватывания дополнительное уплотнение можно проводить через час или позже после основного уплотнения. Во всяком случае, его нужно проводить в то время, когда бетон еще остается пластичным. Это видно, например, при уже упомянутом стекании (закрывании поверхности) бетона при вынимании булавы вибратора. Благодаря дополнительному вибрированию можно закрыть пустоты, образовавшиеся под горизонтальными арматурными стержнями или выемками. Включения воды и воздуха под крупным зернистым заполнителем в зоне между свежеуложенной бетонной смесью и опалубкой или в зоне расширения опалубки поднимаются к поверхности и удаляются. Таким образом достигается дальнейшее уплотнение структуры бетона и уменьшается образование дефектов и трещин.
Прежде всего, дополнительному уплотнению в верхней части должны подвергаться узкие, высокие и быстро бетонируемые конструкции (например, колонны и стены).
Дополнительное уплотнение горизонтальных бетонных поверхностей может производиться как способ обработки поверхности (машины для затирки бетона). Таким образом можно уменьшить образование усадочных трещин.

3. Производство бетонных работ при холодной погоде и во время мороза

При холодной погоде наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При температуре хранения 5 °С требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как бетон, хранившийся при температуре 20 °С (таблица 1).
При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может нарушиться и разрушиться. После достижения свежим бетоном определенного созревания он в состоянии выдержать однократное замерзание без продолжительного разрушения его структуры. Это обеспечивается соответствующим составом бетонной смеси и защитой от низких температур в процессе выдерживания. Однократное замерзание свежего бетона, не вызывающее повреждение, возможно,

Если при укладке бетона и в течение трех последующих дней его температура не превышала +10 °С или
- при испытании на твердение его прочность составила не менее 5 Н/мм 2 .

Таблица 1: Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию

Класс прочности цемента

Необходимое время твердения (день) для достижения стойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением, 60

Температура бетона

42,5 N
32,5 R

Такой бетон после замерзания и оттаивания продолжает набирать прочность как обычно, если необходимое выдерживание было проведено надлежащим образом.
К эффективным мерам для производства работ по бетонированию в зимнее время относятся:

Использование цемента с быстрым набором прочности и высоким тепловыделением,
- повышение содержания цемента,
- отказ от использования добавок и заменителя цемента,
- снижение водоцементного отношения,
- короткое время транспортировки от завода до строительной площадки,
- снижение времени ожидания на строительной площадке и
- использование теплого бетона.

При низкой температуре присадки могут оказать положительное влияние на свойства бетона. Путем снижения расхода воды при сохранении удобоукладываемости разжижители бетона уменьшают водоцементное отношение. Ускорители могут применяться только в исключительных случаях, и после консультации с опытным технологом по бетону. Воздухововлекающие добавки повышают морозостойкость и устойчивость к воздействию размораживающих солей в жестком бетоне, однако они не способствуют улучшению свойств свежего бетона при замерзании. Замедлители, как правило, не используются.
Необходимая минимальная температура свежей бетонной смеси приведена в таблице

2. При температуре воздуха строительных работ.

Таблица 2. Минимальная температура свежеприготовленной бетонной смеси

Если свежий бетон или компоненты его исходных веществ будут подвергаться нагреванию в холодное время года, необходимо обратить внимание на то, что температура свежего бетона не должна превышать +30 °С. Леса, опалубку и другие вспомогательные средства можно убирать только тогда, когда бетон достиг достаточной прочности. В холодную погоду и в мороз бетон достигает нужную прочность значительно дольше, чем в нормальных условиях (см. таблицу 1). В случае сомнения необходимо провести испытание на твердение или определение степени созревания бетона.
Температуру свежеприготовленной бетонной смеси можно легко повысить путем подогревания добавляемой воды. Прежде чем добавлять цемент, имеющую температуру выше 70 С, сначала необходимо перемешать с зернистым заполнителем. Тем самым можно избежать преждевременной жесткости бетона.

Температуру свежего бетона можно повысить также путем разогревания зернистого заполнителя. Температуру бетона при содержании цемента ок. 300 кг/м можно определить по следующей приближенной формуле:

T bo = 0,1 . T z + 0,2 . T w + 0,7 . T g [°C]

T bo = температура свежеприготовленной бетонной смеси
T z = температура цемента
T w = температура воды
T g = температура зернистого заполнителя

При приготовлении бетонной смеси нельзя использовать замерзший зернистый заполнитель. Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и льда.
Бетонирование нельзя проводить на замерзшем строительном грунте, замерзших строительных элементах и участках земли.

Перед продолжением работ по бетонированию поврежденный морозом бетон необходимо удалить. После укладки необходимо обеспечить хорошую теплозащиту свежего бетона, чтобы уменьшить теплоотдачу и поддерживать температуру твердения на соответствующем уровне. Следует своевременно подготовить необходимые меры безопасности и использовать их в полном объеме в нужный момент времени. Они зависят, в частности, от погодных условий, вида и размеров строительной конструкции, а также от опалубки.

В зимнее время не разрешается использовать воду при уходе за бетоном. В периоды кратковременных морозов достаточно использовать теплоизолирующее покрытие (например, обшивку из досок, соломенные или тростниковые циновки, легкие строительные плиты и циновки из искусственного материала). Покрытие целесообразно с обеих сторон защитить от промокания с помощью пленки. Циновки из искусственного материала, кашированные пленкой, очень хорошо подходят и просты в использовании. При сильном морозе или в периоды длительных заморозков необходимо подогревать воздушную прослойку, окружающую свежий бетон. При этом необходимо обратить внимание на то, чтобы поверхность бетона не высыхала. Это может быть достигнуто с помощью защитного ограждения (например, рабочая палатка).
Для определения видов ухода за бетоном смотри также спецификацию B 8 «Выдерживание бетона и ход за ним».
Если планом предусмотрено проведение строительных работ в зимнее время года, следует обратить внимание на инструкцию Союза производителей бетона и строительной техники (DBV) «Производство бетонных работ в зимнее время года».

4. Производство бетонных работ при жаркой погоде

Если при жаркой погоде температура свежего бетона поднимается до 25...30 °C, консистенция бетона снижается и бетон затвердевает быстрее. Это необходимо учитываться при транспортировке товарного бетона. При высокой температуре затрудняется получение нужной консистенции бетонной смеси за период времени, необходимый для ее укладки, что требует повышенной точности и внимательности. Поэтому температура свежеприготовленной смеси должна быть низкой и по возможности необходимо использовать низкотермичный цемент с медленным набором прочности.

При жаркой погоде во время приемки температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C, если соответствующие мероприятия не позволят установить, что такая температура не будет оказывать отрицательного влияния. Так как многие присадки меняют свое действие при высоких температурах, необходимо провести первичные испытания с ожидаемой максимальной и минимальной температурой, прежде всего при использовании добавок, замедляющих схватывание бетонной смеси.

При использовании транспортного бетона необходимо избегать продолжительного перемешивания и задержки в приеме-передаче бетонной смеси, а также предусмотреть в случае необходимости меры по охлаждению транспортных средств (например, оросительное устройство). Целесообразным может быть также укладка бетонной смеси в прохладное время суток (утром, вечером, ночью). В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать жидкий азот или чешуйчатый лед.

При высокой температуре имеется опасность, что поверхность свежеуложенной бетонной смеси будет быстро высыхать. Испарение усиливается при ветреной погоде. Для того чтобы избежать возможных повреждений открытых поверхностей бетонных конструкций в результате образования трещин и потери влаги, бетон сразу же после производства или после снятия опалубки должен быть подвергнут дополнительной обработке. Критический период времени, когда образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления и может продолжаться от 4 до 16 часов. При приготовлении бетона класса контроля 2 и 3 при температуре воздуха, превышающей 30 °C, необходимо записывать температуру свежеприготовленной бетонной смеси в журнал строительных работ.

Производство бетонных работ в зимнее время. | Пенообразователь Rospena

Методы: 1 безобогревные (термос, хим.добавки) 2 обогревные (эл-обогрев, эл-прогрев, паропрогрев)

Прочность, при которой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на его конечную прочность, называют критической.

1. Метод «термоса» и его разновидности учитывают начальное теплосодержание бетонной смеси и тепловыделение цемента в процессе его гидратации; он применим для массивных конструкций с модулем поверхности Мп< 5. Степень массивности конструкций характеризуется модулем ее поверхности, представляющим собой отношение площади охлаждаемых поверхностей конструкции к ее объему.

2.Методы искусственного прогрева бетона применимы для менее массивных конструкций (Мп> 5). Для бетона, уложенного в конструкцию, используют электрообогрев, контактный, индукционный и инфракрасный нагрев, конвективный обогрев.

3.Применение химических добавок в бетонах снижает температуру замерзания воды (противоморозные добавки) и ускоряет твердение бетона (добавки-ускорители).

Указанные методы можно комбинировать.

Предварительный электроразогрев(«горячий термос»). Сущность способа заключается в быстром разогреве бетонной смеси до температуры 60...80 °С вне опалубки путем пропускания через нее электрического тока, укладке разогретой бетонной смеси в утепленную опалубку и уплотнении.

Электропрогрев основан на выделении в твердеющем бетоне тепловой энергии, получаемой путем пропускания электрического тока через жидкую фазу бетона, используемую в качестве омического сопротивления. При этом пониженное напряжение к прогреваемой монолитной конструкции подводят посредством различных электродов (стержневых, полосовых и струнных). Внутренний прогрев нашел применение для колонн, балок, прогонов, других аналогичных элементов. Основан прогрев на использовании в качестве электродов рабочей арматуры конструкции и дополнительных струнных электродов, располагаемых в центральной зоне конструкции. Контактный способ обеспечивает передачу тепловой энергии от искусственно нагретых тел (материалов) прогреваемому бетону путем непосредственного контакта между ними. Инфракрасный нагрев основан на передаче лучистой энергии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воздушную среду. Индукционный прогрев основан на использовании электромагнитной индукции, при которой энергия переменного электромагнитного поля преобразуется в арматуре или в стальной опалубке в тепловую, и за счет теплопроводности передается бетону.

Когда снимать опалубку после заливки бетона: нормативы и советы

После заливки бетонного монолита, нужно знать, как и когда снимается опалубка. Демонтаж регулируется нормативами СП 70.13330.2012, где указывается, что эта работа проводится после набора раствором 80% от расчетной прочности. Измерить данный параметр без лабораторных исследований невозможно. Поэтому принимать решение, когда можно снимать опалубку после заливки и отвердевания бетона принимается исходя из времени, необходимого для этого схватывания, температуры воздуха и марки прочности бетонного раствора.

Как происходит созревание бетона

Под созреванием бетона понимается химический процесс, в результате чего изменяются физические свойства раствора, который приобретает нужную твердость. При этом вода участвует в реакции гидратации цемента, которая имеет необратимый характер.

В цемент входит четыре основных компонента, отвечающих за его свойства:

  • Трехкальциевый силикат – основной компонент, берущий участие в гидратации, в результате которой повышается температура состава, и он набирает прочность.
  • Двухкальциевый силикат продолжает затвердевать в течение нескольких лет, в результате чего монолит становится прочнее.
  • Трехкальциевый алюминат отвечает за скорость застывания в первые сутки после укладки строительного раствора.
  • Четырехкальциевый алюмоферрит – необходим для затвердевания на завершающей стадии схватывания.

Созревание бетона происходит в течение 28 дней при температуре около 20⁰С. Но это идеальные условия, редко встречающиеся. В реальности они зависят от температуры и показателя влажности окружающей среды. Процесс созревания происходит в два этапа. Сначала идет схватывание, которое происходит от нескольких часов до суток. Схватившийся бетон теряет подвижность и сохраняет форму. Чтобы замедлить этот процесс используют свойство тиксотропии – замедление схватывания при шевелении раствора. Его применяют при транспортировке в автомиксерах. До схватывания бетон можно утрамбовывать, изменять геометрическую конфигурацию без ухудшения его характеристик.

Набор прочности бетона происходит длительное время, считается, что он не прекращается несколько лет. В течение 28 суток даже при идеальных условиях раствор набирает до 98% расчетного показателя. В этот период протекают химические реакции, превращающие мягкий раствор в прочный монолит.

Нормативы на снятие опалубки

Согласно СНиП, снятие опалубки можно производить при достижении бетоном соответствующей прочности. Она зависит от вида монолитной конструкции, которая заливалась:

  • Вертикальные конструкции – снятие производится при наборе показателе 0,2 МПа.
  • Ленточные фундаменты, армированные монолиты с пористыми наполнителями – при наборе 50% от марочной прочности или показателе 3,5 МПа.
  • Наклонные элементы (лестницы), бетонные перекрытия длиной до 6 м – снимается при наборе 70% прочности от применяемой марки.
  • Наклонные элементы и бетонные перекрытия длиной более 6 м – снятие при наборе 80% расчетных прочностных показателей.

Выдержка требований СНиП гарантирует, что после снятия опалубки монолит не разрушится под собственным весом или случайного  механического воздействия. Набор прочности может происходить и в последующем, а снятые щиты могут использоваться для выполнения других работ.

Важной характеристикой является влажность окружающего воздуха. При слишком быстром высыхании, схватывание раствора происходит неравномерно, что приводит к появлению трещин и снижению жесткости. Чтобы избежать этого, при высоких температурах, раствор регулярно поливают. На срок схватывания состава и снятия опалубки не влияет размер бетонной конструкции или монолита. Он зависит только от состава, среднесуточных температурных показателей и других внешних факторов, влияющих на скорость химической реакции.Через сколько времени снимают опалубку.

Через сколько времени снимают опалубку

Чтобы точно определить, через сколько дней нужно снимать опалубку с монолита, требуется специальное исследование. Но в обычных условиях провести его не представляется возможным, поэтому для определения срока используют основной параметр, влияющий на схватывание состава – температуру воздуха. Данные вносятся в специальные таблицы и относятся к самым популярным типам бетона марок М200-М300:

Температура, ºС Время набора 50% прочности от расчетной, суток (вертикальные поверхности)Время набора 80% прочности от расчетной, суток (горизонтальные перекрытия)115285102110715155920472536302,553524

При заливке фундамента ленточного типа щиты устанавливаются на вертикальные поверхности. В них заливается бетон, после чего требуется определенное время, чтобы он схватился. Чтобы понять, когда можно будет снимать опалубку с ленточного фундамента, достаточно свериться с таблицей. При среднесуточном показателе температуры окружающей среды 10ºС, демонтаж производится через 7 суток.

При заливке горизонтальных конструкций – перекрытий и лестниц, необходимо обращать внимание на показатели, соответствующие схватыванию раствора и набору 80% прочности. При той же температуре 10ºС снимать опалубку нужно минимум через 15 суток.

Под суточным показателем температуры понимают среднее значение между минимальной и максимальной температурой за сутки.

Советы по демонтажу

При установке опалубки требуется обеспечить целостность конструкции, чтобы раствор не выливался за ее пределы. Снимать ее можно после достижения 50-80% от марочной прочности бетона, в зависимости от типа конструкции. На крупных объектах ее делают поэтапно, в обратном порядке относительно установки. При частном строительстве она снимается одновременно со всего монолита.

Демонтаж опалубки делается аккуратно, чтобы не подвергать залитую конструкцию лишней нагрузке. Запрещается применять тяжелую технику, поскольку она может сильно повредить поверхность. При снятии необходимо соблюдать несложные правила, которые помогут сохранить поверхность залитого раствора, получив прочную долговечную конструкцию:

  • Все элементы, контактирующие с монолитом, смазать материалами, уменьшающими адгезию или проложить полиэтиленовую пленку.
  • Снимать опалубку следует вручную, чтобы не повредить заливку и получить возможность ее повторного использования. При возникновении трудностей, между монолитом и щитом аккуратно вбивается деревянный клин.
  • Раствор лучше схватывается по углам, поэтому работу лучше начинать с них, снимать сверху вниз.
  • Опорные элементы, колонны, вышки освобождаются от опалубки в последнюю очередь.
Совет! Если есть сомнения, в том, когда можно будет снимать опалубку с фундамента или другого элемента, лучше сделать это через 28 дней. Тогда раствор гарантированно получит нужные характеристики.

Опалубку из пиломатериалов не нужно оставлять надолго в осенне-зимний период, поскольку они начинают разбухать, их коробит, что приводит к деформации поверхности.

Наиболее подходящее для выполнения работ время – конец осени. Воздух в это время становится влажным, а разница между дневной и ночной температурой уменьшается. Если отливается фундамент, после снятия он должен простоять всю зиму, чтобы уплотниться и набрать нужную прочность.

Снимать опалубку можно только после того, как раствор схватится и затвердеет, чтобы конструкция не потеряла форму и на ней не появились трещины. Соблюдение правил демонтажа позволит получить идеальный монолит, практически с неограниченным сроком эксплуатации.

Уплотнители бетона - зачистка существующих герметиков

Особенности производства железобетонных работ в зимнее время

Понижение температуры - основной фактор, задерживающий твердение бетона. При температуре ниже нуля оно резко замедляется, а при дальнейшем похолодании - полностью останавливается. При оттаивании бетона процесс твердения восстанавливается, но конечная прочность его снижается. Следовательно, зимой необходимо по возможности в короткий срок создать такие условия, при которых можно получить бетон заданной прочности.

При понижении температуры наружного воздуха инертные материалы подогревают, а бетонируемые конструкции предохраняют от охлаждения. Транспортировку бетона зимой производят в утепленной таре; смесь в автосамосвалах укрывают покрывалами, а при перевозке на большие расстояния кузов обогревают отработанными газами.

Для предохранения бетона от замерзания существует несколько способов: термос, паропрогрев, электропрогрев, прогрев в местных тепляках, комбинированный прогрев.

Способ термоса

Подогретую бетонную смесь укладывают на открытом воздухе в утепленную опалубку массивной конструкции и утепляют сверху. Твердение бетона происходит в процессе его изготовления, а также за счет тепла, выделяемого цементом при твердении. В больших массивах температура бетона продолжает повышаться даже при сильных морозах. Будучи хорошо укрытой, бетонная смесь в массивной конструкции остывает медленно и к моменту замерзания успевает набрать около 50% проектной прочности, при которой охлаждение бетона мало отражается на его качестве.

В тех случаях, когда внутренних запасов тепла в бетонной смеси недостаточно, используют искусственный обогрев паром или  электричеством.

Для тонкостенных железобетонных конструкций метод термоса не применяют.

Паропрогрев бетона

Заключается в создании теплой влажной среды путем обогрева паром уложенной в конструкцию бетонной смеси, что создает благоприятные условия для быстрого нарастания прочности бетона. Пар применяют низкого давления до 0,7 атм.

Для предотвращения накопления конденсата в системах подачи пара устанавливаются сепараторы пара, благодаря которым в паровых системах и на трубопроводах воздухоподачи производится удаление влаги, что способствует увеличению их срока службы.

Рост прочности бетонной смеси при паропрогреве особенно интенсивен   впервые 24 часа, затем значительно замедляется и продолжение подогрева становится нецелесообразным.

Наиболее эффективен обогрев бетона при помощи паровых рубашек. Пар впускают в пространство между наружной поверхностью основной опалубки и поверхностью теплоизоляции, ограждающей опалубку со всех сторон.

На рис. 105 изображена схема устройства паровой рубашки для колонны.


Рис. 105. Схема устройства паровой рубашки:
а - разрез;   б - план

Паровую рубашку 1 собирают из инвентарных дощатых щитов 2 и 3, утепленных войлоком, шевелином, соломитом и другими термоизоляционными материалами.

Утепленные щиты прикрепляют к хомутам 4, что создает небольшой объем парового пространства, ширина которого равняется ширине хомутов. Для прохождения пара в досках хомутов просверливают отверстия 5. Нижнюю часть короба колонн утепляют опилками 6. Пар поступает по паропроводу 7. Температура бетона перед началом пропаривания менее +5° не разрешается. Повышение и понижение температуры пара в паровых рубашках не должно быть интенсивным. Для достижения 70% прочности железобетонные конструкции пропаривают на воздухе в среднем до 3 суток.

Для равномерного прогрева паровые рубашки разделяют на отсеки высотой 3-4 м; пар подается снизу отдельно в каждый отсек.

Электропрогрев бетона

Заключается в использовании электрического тока для ускорения твердения бетона и предохранения его от замерзания до приобретения необходимой прочности. Электропрогрев осуществляют посредством электродов или нагревательных печей, ток пропускают непосредственно через уложенный в конструкцию бетон. Электропрогрев железобетонных конструкций ведут при пониженном напряжении в связи с тем, что арматура нарушает равномерное распределение тока по сечению конструкции.

Основным проводником электричества в бетонной смеси служит вода с растворенными в ней минеральными веществами; электропроводность цемента и заполнителей в сухом состоянии близка к нулю. По мере схватывания и твердения бетон перестает пропускать ток вследствие уменьшения в нем количества воды, что вызывает понижение температуры бетонной смеси и удлиняет срок получения необходимой прочности.

Для включения свежеуложенной смеси в электрическую цепь пользуются электродами, представляющими собой металлические полосы, плотно соприкасающиеся с бетоном, или металлические стержни, закладываемые в бетон.

При электропрогреве необходимо строго следить, чтобы электроды не соприкасались с арматурой. Арматура является хорошим проводником электричества и при соприкосновении ее с двумя электродами, присоединенными к двум различным проводам, произойдет короткое замыкание.

Бетонирование в тепляках

Тепляк представляет собой временное деревянное, обогреваемое внутри сооружение. На его отопление требуется значительно больше тепла, чем на непосредственный обогрев конструкций. Температура воздуха в тепляке должна быть не ниже +5 - +10°, вследствие этого твердение бетона протекает замедленно. Применяемые тепляки имеют упрощенную конструкцию из сборно-разборных инвентарных щитов. При бетонировании трубопроводов, подпорных стен и т. п. в качестве естественных боковых ограждений могут быть использованы стены траншей. Обогревание тепляков небольшого объема можно производить печами-времянками, а более значительного - калориферами или трубами парового отопления.

Бетонирование холодным бетоном

В последнее время найден новый способ зимнего бетонирования - холодным бетоном. Бетонную смесь приготовляют на мерзлых материалах, смешанных с концентрированными водными растворами солей хлористого кальция, хлористого натрия, фтористого натрия и др., которые снижают температуру замерзания смеси.

Этот метод бетонирования можно применять в зимних условиях при температурах до -20°. Он отличается высокой экономичностью. Укладку бетона целесообразно производить в подготовку под полы, в плитах, укрепляющих откосы, в подпорных стенах, несущих нагрузку от грунта, в фундаменты под оборудование и под здания высотой до четырех этажей.

Контроль качества бетонных работ в зимнее время года. Строительная испытательная лаборатория

В зимних условиях процесс работы с бетоном сильно усложняется, поэтому еще в СССР ученые долго бились над тем, как победить суровую русскую зиму. Первым и самым простым решением был тепловлажностный способ,на нем и остановимся подробно.

Создание «термоса» — утепление бетона

Технология, разработанная выдающимся ученым Кириенко более полувека назад, актуальна и по сей день. Основано ее действие на самом простом и банальном принципе – выделение тепла при осуществлении химической реакции. Так как же в условиях зимы сохранить это тепло? Очень просто: создать некое подобие парника – свою изолированную систему, в которой испаренная влажность с поверхности бетона все равно циркулирует в замкнутой экосистеме. К тому же можно существенно ускорить процесс отвердения за счет добавления солей, подогрева бетона током или горячим воздухом, не боясь, что вода из бетона выпарится.

Дополнительный подогрев бетонной смеси

Один из способов – подача на опалубку водяного пара через специальные кожухи. Не менее популярны способы подогрева бетонной смеси при помощи электричества. Какой способ подойдет конкретно в вашем случае, мы не знаем, но с уверенностью можем сказать, что тепловлажностный способ является наиболее популярным методом, в особенности, если его правильно комбинировать с другими способами.

Морозостойкие добавки в бетон

Морозостойкие добавки имеют преимущественно органический характер. Представлены они солями-электролитами, такими как кальциевая соль муравьиной кислоты или формиат натрия. Ранее мы уже разобрали, что добавление минеральных солей в итоге будет одним из главных провокаторов образования высолов на бетоне, а значит вы должны помнить, что помимо добавки солей в бетон, необходимо добавить еще и гидрофобизатор. В идеале для достижения максимальной прочности и избегания ошибок на этапе заливки и прогрева бетона следует добавить еще и пластификаторы. Применяется этот способ при строительстве любого уровня сложности и также отлично комбинируется с другими способами нормализации условий твердения бетона.

Прочность бетона без противоморозных добавок

Согласно действующему до сих пор СНиП 12-01-2004, были установлены нормативы для бетона, в который добавлять противоморозные добавки запрещено. В случае, если мы работаем с маркой бетона М150, нам необходимо набрать прочность до 50% процентов. Требуемый набор прочности снижается с увеличением марочного числа и более подробно прописан в самом СНиП, так что не вижу смысла уделять этому большое количество времени. Другое дело, что для работы с бетоном необходимо достигнуть минимум 70% прочности в любом случае. Напомню, что в нормальных условиях бетон марки М250 набирает такую прочность за 7 суток. Если же мы будем заливать предварительно напряженную конструкцию, то необходимо будет достигнуть прочностных характеристик в 80% от норматива. Чтобы ввести полностью конструкцию в эксплуатацию, нам необходимо достичь 100% прочности. Но всегда следует помнить о том, что, не применяя ни одного метода работы с бетоном зимой, мы рискуем даже при +5оС ждать набора прочности более 3-х месяцев.

Прочность бетона с противоморозными добавками

При добавлении противоморозных добавок, согласно СНиП 12-01-2004, можно достигнуть прочности в 30% для бетонов марки М150 и М200. Для бетонов с высшим марочным числом достаточно достичь четверти требуемой прочности.

Приготовление бетона в зимнее время

В зимнее время бетон изготавливается на специальных заводах с постоянным уровнем температуры и влажности. Набор прочности бетона на всех этапах контролируется лаборантами, в обязанности которых входит температурная проверка всех элементов бетона, а также добавление противоморозных добавок, пластификаторов и гидрофобизаторов.

Очень важно контролировать температуру всех компонентов бетонной смеси. В нашей практике мы несколько раз сталкивались со случаями, когда кустарное производство бетона губило конструкцию еще до ее ввода в эксплуатацию, и нам оставалось лишь констатировать факт крупной потери средств, времени и самой конструкции.

Чтобы не грузить вас громоздкими формулами, постараюсь описать все простым языком. Во время процесса цементации бетона внутри него происходят химические реакции, сопровождающиеся выделением теплоты. В нормальных условиях эта температура уходит на то, чтобы ускорить процесс твердения бетона. Если вы посмотрите на логарифмический график кривой твердения бетона, то увидите, что в самом начале, когда химические реакции протекают особенно быстро, бетон стремительно набирает прочность, достигая 30% твердости уже за первые сутки. А в случае с непрогретыми компонентами выделяемое тепло идет именно на прогрев компонентов. Если такой бетон без соответствующих проверок в лаборатории вводят в эксплуатацию, то он просто начинает разрушаться. Именно поэтому в зимнее время важно заказывать бетон у проверенных и надежных поставщиков со штатными лаборантами.

7 вещей, которых следует избегать при работе с бетоном в холодную погоду

7 ошибок, которых следует избегать при работе с бетоном в холодную погоду

Хотя подрядчики могут пожелать, чтобы им не приходилось работать в холодную погоду, строительство не прекращается при падении температуры. Поскольку температура колеблется, бетон подвергается различным условиям твердения, что приводит к спорадическому увеличению прочности. Подрядчики должны подготовиться задолго до изменения погоды, чтобы должным образом защитить свежий бетон. Наличие на рабочем месте необходимого оборудования, такого как брезент и одеяла, может помочь избежать ненужных задержек и небезопасной застройки бетона.

В Американском институте бетона (ACI) 306: Руководство по бетонированию в холодную погоду «холодная погода» определяется как три или более последовательных дней низких температур, в частности, температуры наружного воздуха ниже 40 градусов F (4 градусов C) и температуры воздуха ниже 50 градусов. F (10 градусов C) дольше, чем любой 12-часовой период. Чтобы избежать проблем со строительством и задержек с проектом, важно ознакомиться с тем, что можно и чего нельзя делать при бетонировании в холодную погоду. Взгляните на эти 7 распространенных ошибок, которых следует избегать при укладке бетона в холодную погоду.

Нужен план бетонирования в холодную погоду? Узнайте больше здесь!

1. Укладка бетона на мерзлый грунт

При укладке бетона расположение плиты влияет на эффективность условий твердения бетона. Замерзшая земля может осесть при оттаивании, что приведет к растрескиванию бетона. Свежий бетон, ближайший к земле, также будет застывать медленнее, чем поверхность, а это означает, что верхняя часть вашей плиты застынет, а нижняя останется мягкой. Это проблема, потому что бетон с разными температурными градиентами не набирает достаточной прочности, что приводит к растрескиванию и возможному разрушению конструкции.

2. Дать бетону замерзнуть

Бетон должен быть теплым (около 10 ° C), чтобы он затвердел. Свежий бетон может замерзнуть при температуре 25 ° F (-4 ° C), поэтому важно нагревать свежий бетон до тех пор, пока он не будет иметь надлежащего измерения прочности на сжатие. Это можно сделать более эффективно, используя измеритель температуры и зрелости бетона, такой как SmartRock ™.

3. Использование Cold Tools

Хранить инструменты и строительные материалы в тепле так же важно, как и бетон.Если формы или инструменты слишком холодные, это может изменить бетон, с которым они соприкасаются. Это может негативно повлиять на развитие прочности вашей плиты.

4. Без нагревателей

Бетон должен оставаться теплым, чтобы продолжать отверждаться и набирать прочность. Если температура плиты станет слишком низкой, отверждение полностью прекратится. Переносные обогреватели доставляют дополнительное тепло в землю и непосредственно на бетон, гарантируя, что бетон продолжает твердеть и набирать прочность. Будьте осторожны при использовании тепла; неправильный нагрев бетона может привести к получению слабой конструкции.

5. Герметизация бетона, когда на улице слишком холодно

Герметики для бетона делают ваш бетон более устойчивым к атмосферным воздействиям и другим внешним элементам. Если вы укладываете бетон в холодную погоду, рекомендуется приобрести герметик, который хорошо работает в экстремальных погодных условиях, в соответствии с рекомендациями производителя / производителя. Как правило, уплотнение не следует выполнять при температуре ниже 10 ° C (50 ° F).

6. Неверная оценка дневного света

В холодные месяцы количество дневного света уменьшается.Очень важно использовать свое время с умом, так как отставание от графика может привести к большему количеству проблем. Дневной свет не только дает много света, но и способствует повышению температуры. Если бетон необходимо укладывать до или после светлого времени суток, обязательно обратитесь к пункту 4 в этом списке.

7. Не используются датчики температуры в реальном времени

Контроль температуры в холодную погоду важен для обеспечения производства высококачественного бетона, отвечающего требованиям плана терморегулирования.Если не уделять должного внимания развитию прочности бетона, может возникнуть несколько общих проблем. Среди этих проблем:

  • замерзание бетона в раннем возрасте,
  • Отсутствие необходимой прочности,
  • резкие перепады температуры,
  • - недостаточная защита конструкции и ее работоспособность, а
  • -
  • неправильные процедуры отверждения.

Этих проблем можно избежать, используя датчики температуры в реальном времени, чтобы гарантировать поддержание оптимальной температуры бетона на стадиях отверждения.

* Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован в октябре 2017 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Слишком холодно для бетона | Журнал Concrete Construction

Kryton International Зима пришла. Будьте готовы к укладке бетона в холодных и снежных условиях.

Зима быстро приближается, с понижением температуры и началом снегопада на строительной площадке могут возникнуть многие дополнительные проблемы.В частности, когда необходимо соблюдать жесткие графики строительства, давление для продолжения движения может вызвать колоссальные проблемы, если не будут приняты меры предосторожности. Гидратация цемента, как и все химические реакции, замедляется при понижении температуры (установленное время удваивается при понижении температуры с 60 ° F до 40 ° F). В крайних случаях бетон может даже не схватиться, если вода замерзнет слишком быстро для повышения прочности бетона.

При строительстве в холодную погоду из бетона следует использовать рекомендации Американского института бетона (ACI) 306R-16, , Руководство по бетонированию в холодную погоду , чтобы помочь в укладке прочного бетона.ACI считает, что бетонирование в холодную погоду происходит, когда температура воздуха упала до или, как ожидается, упадет ниже 40 ° F до того, как бетон приобретет достаточное сопротивление, чтобы не пострадать от холода, что называется периодом защиты.

В этой статье мы расскажем о некоторых вещах, которые следует учитывать, прежде чем решить, продолжать ли бетонирование в холодную погоду или дождаться более благоприятной погоды. Цель состоит в том, чтобы предотвратить повреждение бетона в результате замерзания в раннем возрасте и обеспечить ему необходимую прочность за счет комбинации надлежащей подготовки, защиты и изменений конструкции смеси.

Подготовка
Все, кто участвует в работе с бетоном, от бетонного завода и водителей-доставщиков до рабочих, готовящих на месте, должны работать вместе для производства бетона и создания на месте условий, подходящих для холодной погоды. Необходима предварительная встреча для проработки деталей. Планы по защите и поддержанию материалов при определенных температурах необходимо разработать задолго до прибытия бетона.

Бетонный завод должен учитывать совокупные условия на дворе при температуре смешивания бетона.Важно учитывать сроки доставки; потеря температуры при транспортировке может негативно сказаться на бетоне. Подготовка площадки для хранения материалов, контактирующих со свежим бетоном (таких как опалубка, арматура или большие металлические заделки), должна быть завершена до начала бетонирования. Основание необходимо разморозить и удалить стоячую воду. Все оборудование должно быть готово к надлежащей защите бетона после его укладки.

Kryton International Нагреватели должны быть выведены наружу.

Защита
Защита бетона имеет решающее значение для соответствия требованиям прочности на сжатие. Бетон, оставленный незащищенным, может замерзнуть, особенно на открытых углах, и значительно медленнее набирает прочность. Температуру бетона необходимо поддерживать на минимальном уровне, рекомендованном в ACI 306-16, Таблица 5.1. Например, для температуры воздуха от 0 ° F до 30 ° F и для бетонных секций толщиной менее 12 дюймов температура бетона в смешанном состоянии должна быть не ниже 65 ° F, а при размещении и обслуживании - не ниже 55 °. Ф.Эта температура должна поддерживаться в течение всего периода защиты, пока не будет достигнута прочность на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент бетон, если он увлекается воздухом, может выдержать один цикл замораживания-оттаивания. Если ожидается повторное замораживание и оттаивание, прочность должна достигнуть 3500 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем защита будет снята. Методы зрелости - это один из способов оценки прочности на сжатие на месте.

Изоляция, системы отопления и ограждения используются для защиты бетона до тех пор, пока он не наберет достаточной прочности, чтобы выдержать холодную погоду.Листы пенополистирола, уретановая пена, изоляционные покрытия и полиэтиленовые листы используются для изоляции бетона, позволяя теплу, производимому от гидратации цемента или систем отопления, поддерживать температуру бетона выше минимально рекомендуемой.

Углы и края бетона более чувствительны к потерям тепла и требуют примерно в три раза большей изоляции. Не делайте изолируйте больше, чем требуется, поскольку вероятность растрескивания от теплового удара и термической усадки увеличивается из-за более высокой внутренней температуры.Используемые системы обогрева не должны сушить поверхность бетона и не должны подвергать свежий бетон чрезмерному выбросу углекислого газа (как от невентилируемого обогревателя), который сильно ослабит поверхность бетона.

Ограждения - самый эффективный способ защиты бетона в холодную погоду, хотя и самый дорогостоящий. Обычно достаточно комбинации теплоизоляции и систем обогрева.

Kryton International Кожухи - самый затратный вариант защиты от холода, но они также являются наиболее эффективным методом защиты.

Требуемый период защиты, примерно от 1 до 7 или более дней, будет зависеть от типа нагрузок, которые сегмент бетона будет испытывать при эксплуатации, и от того, каким условиям окружающей среды он будет подвергаться при снятии защиты. Как правило, чем больше нагрузка и чем более уязвим бетон, тем дольше бетон нужно защищать, прежде чем он сможет подвергнуться воздействию холода. Процесс снятия защитного материала тоже нужно проводить постепенно, большие перепады температур в бетоне увеличат вероятность появления трещин.

В течение периода защиты бетон также должен быть достаточно твердым. Отверждение водой не рекомендуется, когда возможны отрицательные температуры, если не приняты дополнительные меры защиты и меры предосторожности. Вместо этого следует использовать отвердители или непроницаемые пластиковые листы для бетонных плит, чтобы предотвратить высыхание поверхности бетона.

Kryton International Все участники должны работать вместе, чтобы добиться успеха в холодную погоду.

Состав смеси
Бетон с низким содержанием воды идеален для бетонирования в холодную погоду, поскольку он снижает вероятность чрезмерного кровотечения, приводящего к проблемам при отделке или замерзанию стекающей воды.Необходимо принять меры для защиты бетона при использовании ускоряющих добавок, высокопрочного цемента или дополнительного цемента для достижения достаточной прочности. Большие температурные градиенты могут возникать из-за ускорения скорости гидратации, поскольку выделяется дополнительное тепло, увеличивая вероятность растрескивания. Также важно подтвердить тип используемого ускорителя. Ускорители на основе хлорида кальция обычно не допускаются для железобетона, что приводит к спецификации нехлоридных ускорителей.

Принимая во внимание все эти и другие соображения, приведенные в ACI 306R-16, «Руководство по бетонированию в холодную погоду» , экономично и возможно ли соблюдать инструкции и укладывать бетон в холодную погоду? Или график строительства может подождать или затянуться? Это вопросы, которые следует задать перед тем, как начинать строительство в холодную погоду только для того, чтобы получить бетон, не соответствующий спецификациям.

Дополнительные советы экспертов для работы в холодную погоду

Бетонирование для холодной погоды 101 | Журнал Concrete Construction

Портлендская цементная ассоциация При надлежащей защите бетонные работы могут продолжаться даже в самую холодную погоду.

Детка, на улице снова становится холодно. Готовы ли вы укладывать бетон так, чтобы холодная погода не повредила его и чтобы он затвердел в разумные сроки?

Лучший совет о том, как это сделать, - это новый ACI 306R-10 «Руководство по бетонированию в холодную погоду». Это первая новая версия ACI 306 за более чем 20 лет, и она включает информацию о новых подходах, таких как испытания на зрелость и добавки к антифризу, а также четко написанные рекомендации по старым резервным компонентам, таким как кожухи, изоляция, дополнительное тепло и добавки. .

Одно существенное изменение - определение холода. После обсуждения этого вопроса комитет остановился на простоте - большое достижение для комитета ACI! Старое замысловатое определение включало такие вещи, как последовательные дни, среднесуточную температуру и половину любого 24-часового периода. Вместо этого комитет сосредоточился на реальной цели - не допустить повреждения бетона холодом и дать ему возможность набрать достаточно прочности, чтобы выполнять свою работу. Итак, новое определение:

«Холодная погода существует, когда температура воздуха упала или ожидается ниже 40 ° F в течение периода защиты.Период защиты определяется как время, необходимое для предотвращения воздействия на бетон воздействия холода ».

Как только комитет согласовал это упрощенное определение, он задал тон остальной части руководства. Помните термин «период защиты» - он является основой большинства рекомендаций в ACI 306.

Цель и принципы

Бетонные работы можно выполнять даже в самую холодную погоду при соблюдении соответствующих мер предосторожности. Цели состоят в том, чтобы предотвратить повреждение от замерзания в раннем возрасте (когда бетон все еще насыщен), чтобы убедиться, что бетон развивает необходимую прочность, и ограничить быстрые изменения температуры или большие перепады температур, вызывающие растрескивание.Хотя все это требует определенных затрат, обычно они не являются чрезмерными - конечно, не по сравнению с тем, чтобы ваши бригады сидели без дела, срывали ваш график или заканчивали с поврежденным бетоном.

Con-Cure Corp. Измерители зрелости позволяют легко определить прочность бетона.

Руководящий принцип бетонирования в холодную погоду основан на исследованиях, проведенных T.C. Пауэрса в 1962 году. Он показал, что уровень водонасыщенности бетона падает ниже критической точки (когда он будет поврежден в результате замерзания) примерно в то же время, когда он достигает прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм.Если температура бетона поддерживается на уровне 50 ° F, это обычно происходит примерно через 48 часов. На данный момент он достаточно прочный и достаточно сухой, чтобы избежать повреждения в результате одного цикла замораживания (для защиты от циклического замораживания / оттаивания требуется бетон с воздухововлекающими добавками и прочность, близкая к 3500 фунтов на квадратный дюйм). После этого защита обычно не требуется, если - и это очень важно, если - вы не слишком беспокоитесь о том, сколько времени потребуется для достижения дальнейшего увеличения силы.

В случаях, когда определенная прочность требуется по определенному графику, вам нужно будет принять дополнительные меры, чтобы сохранить бетон в тепле (около 50 ° F) - например, добавив больше цемента в смесь, ускорив смесь, изолируя элемент, или обеспечение тепла.Например, если вам нужно снять опалубку и вы ожидаете, что бетон будет стоять сам по себе или фактически будет поддерживать нагрузки от перекрытий выше, тогда его необходимо будет защищать более 48 часов. Для таких случаев ACI 306 предоставляет таблицы, в которых указывается, какие меры предосторожности необходимо принять при заданной ожидаемой минимальной температуре окружающей среды для стенок различной толщины. Эти таблицы показывают, как долго бетон должен быть защищен, сколько требуется изоляции и сколько цемента должно быть в бетоне.Подробнее об этом позже.

Температура свежего бетона

Гидратация цемента - это химическая реакция. Скорость, с которой происходит эта реакция, зависит от температуры. Но также, поскольку реакция является экзотермической, бетон выделяет собственное тепло во время гидратации - в течение первых двух или трех дней. Таким образом, если его можно разместить при температуре, при которой может протекать реакция гидратации, а окружающие условия (будь то естественные или созданные с защитой) не слишком холодные, бетон может сохранять тепло.

Таблица 5.1 в ACI 306 предоставляет минимальные температуры, которые должны использоваться при работе в холодную погоду. Линия 1 указывает минимальную температуру, которую бетон должен достичь в течение периода защиты. Обратите внимание, что более толстые бетонные секции могут немного охлаждаться, потому что они медленнее теряют тепло, а также потому, что предотвращение трещин достигается за счет минимизации разницы температур между центром секции и внешними краями.

Строки 2, 3 и 4 - это минимальные температуры смешивания - то, о чем производитель готовой смеси должен позаботиться.Эта температура увеличивается по мере снижения температуры окружающей среды, чтобы учесть большее количество тепла, теряемого между смешиванием и укладкой, но помните, что бетон «в том виде, в каком он размещен и поддерживается» не может опуститься ниже значения в строке 1.

У производителя товарного бетона есть несколько способов обеспечения требуемой температуры бетона при смешивании, но наиболее распространенным является простое смешивание бетона с использованием горячей воды. В более холодную погоду заполнитель также можно нагревать.

Препарат

Глава 6 ACI 306 описывает меры, которые подрядчик должен предпринять перед укладкой бетона в холодную погоду.Основная идея состоит в том, чтобы не сотрясать бетон - бетон должен быть теплым и желанным, когда встает на место. Разогрейте опалубку и любые закладные, включая арматуру, и удалите с них снег, лед и воду. Убедитесь, что земля не промерзла. Этого можно достичь с помощью кожухов, обогревающих одеял или водяных обогревателей. Поверхности должны быть не более чем на 15 ° F холоднее, чем бетон, но также не более чем на 10 ° F горячее, чем бетон.

Защита

ACI 306 дает четкое определение защиты: «Эффективная защита позволяет бетону набирать прочность с нормальной скоростью и предотвращает повреждение бетона в раннем возрасте из-за замерзания воды для затворения.”

Это приводит к следующему важному вспомогательному материалу в ACI 306, Таблица 7.1, и обратно к сроку защиты - мы просили вас запомнить это! Продолжительность необходимого периода защиты зависит от того, будет ли бетон выдерживать нагрузки во время строительства. Например, плиты обычно не должны выдерживать нагрузки, в то время как колонны, балки и возвышенные плиты должны набрать достаточно прочности, чтобы выдерживать текущие работы, и, следовательно, им потребуется более длительный период защиты.

Условия эксплуатации в этой таблице относятся к тому, будет ли бетон подвергаться замерзанию во время эксплуатации и выдержит ли он нагрузки во время отверждения. Используя указанный здесь период защиты в сочетании с минимальной температурой, указанной в Таблице 5.1, вы можете быть уверены, что бетон будет готов выдержать суровые холода. Но при снятии защиты будьте осторожны, дайте бетону медленно остыть, чтобы предотвратить растрескивание от тепловых ударов.

Эти минимальные периоды защиты предназначены только для защиты бетона от повреждения холодом.Это не означает, что бетон набрал достаточно прочности, чтобы выдерживать нагрузки, которые он будет испытывать при эксплуатации. Для конструкционного бетона необходимы более длительные периоды защиты. Существует несколько способов определения прочности бетона для снятия опалубки или удаления берегов, включая испытание на зрелость.

Тестирование зрелости сочетает время и температуру отверждения, чтобы определить текущую прочность бетона. Датчик температуры, встроенный в бетон, передает данные на счетчик, который выполняет вычисления с течением времени и указывает зрелость.На основе отношения зрелости и прочности, разработанного в лаборатории для конкретного бетона, известно, когда была достигнута необходимая прочность. Более подробное описание зрелости можно найти в статье «Зрелость и сила», опубликованной в январе 2004 года.

Оборудование

Wacker Neuson Один из способов борьбы с холодами - это водонагреватели, в которых горячая вода циркулирует по гибким шлангам.

Три типа оборудования, которое часто требуется при работе в холодную погоду, - это изоляция, обогреватели и кожухи.ACI 306 предоставляет диаграммы и таблицы, чтобы помочь определить, какой объем изоляции (на основе термического сопротивления, R) следует использовать на формах и поверхностях, если не предусмотрено дополнительное тепло. Обратите внимание, что чем дольше период защиты, тем больше требуется изоляции, поскольку тепло гидратации начнет уменьшаться через первые 3 дня. Другая таблица ACI 306 помогает определить толщину изоляции, необходимую для данного значения R. Например, 1 дюйм вспененного полиуретана имеет R 6,25, что достаточно для защиты стены толщиной 6 дюймов, сделанной из бетона, содержащего 500 pcy цемента, в течение 3 дней при минимальной температуре окружающей среды 28 ° F.

Обогреватели - одно из предпочтений подрядчиков по бетону в холодную погоду. Есть три типа обогревателей: прямого, косвенного и водяного. Нагреватели прямого нагрева очень распространены, но имеют существенный недостаток, поскольку побочные продукты сгорания (монооксид углерода и диоксид углерода) выводятся вместе с нагретым воздухом. Углекислый газ может соединяться с поверхностью свежего бетона, образуя мягкую меловую поверхность, которая будет «пылиться». А окись углерода представляет серьезную опасность для здоровья рабочих.

Системы водяного отопления стали популярными для зимних работ, особенно на настилах мостов. Этот метод можно использовать без ограждений и может защитить гораздо большие площади, чем можно было бы разумно ограждать.

Корпуса

- лучшая защита от холода, но и самые дорогие. Позаботьтесь о том, чтобы контролировать внутреннюю среду. Тепло пара отлично подходит для бетона, но не для рабочих и может привести к обледенению. С другой стороны, сухое тепло может высушить бетонную поверхность и вызвать образование трещин.

Остальные главы ACI 306 включают:

  • Лечение как во время, так и после периода защиты.
  • Ускоренное схватывание и развитие прочности , в основном за счет добавок, включая использование хлорида кальция, что иногда является лучшим подходом, и быстросхватывающихся цементов

Это очень краткая справка по огромному количеству информации в ACI 306R-10 . Сотни лет опыта вошли в накопленные знания в этом удобном для чтения 25-страничном руководстве, которое должно быть на полке любого, кто выполняет бетонные работы в местах, где зимой становится холодно.

Стив Морририк является председателем комитета 306 ACI и старшим инженером службы технической поддержки Holcim. Уильям Д. Палмер-младший является членом ACI 306.

Советы по бетонированию в холодную погоду

10 советов по заливке бетона в холодную зимнюю погоду

Поделиться статьей:

Было бы неплохо, если бы проекты остановились (или, по крайней мере, были закрыты) в холодные зимние месяцы, но эта профессия работает не так.Чтобы завершить проект, нам нужно быть на стороне и в хорошем, и в плохом.

Работаете ли вы с бетоном ежедневно, или каждые несколько недель или месяцев, наш спонсор QUIKRETE дал нам несколько полезных советов для вашей следующей заливки бетона в холодную зимнюю погоду. Холодные погодные условия возникают, когда средняя дневная температура ниже 40 градусов по Фаренгейту; и температура воздуха не выше 50 градусов по Фаренгейту более 12 часов в течение любого 24-часового периода.

Изображение из камешков.com

10 лучших практик заливки бетона в холодную зимнюю погоду

  1. Начиная с подготовки площадки, перед заливкой необходимо удалить с рабочей зоны весь снег, лед или стоячую воду. И не заливайте бетон мерзлую землю.
  2. Уложите бетон в начале дня, чтобы использовать тепло, выделяемое солнцем в дневное время.
  3. Используйте воздухововлекающий, армированный волокном и устойчивый к образованию трещин бетон для заливки в холодную зимнюю погоду.Специальная формула бетона обладает превосходной устойчивостью к замерзанию / оттаиванию, что помогает уменьшить растрескивание от усадки при высыхании и растрескивания бетона. Альтернативными вариантами являются бетон, предназначенный для более высокой начальной прочности из-за большого количества цемента или бетона, который быстро схватывается.
  4. Перед смешиванием держите бетон в теплом месте.
  5. Добавьте минимальное количество воды, необходимое для получения рабочей смеси. Для смешивания с бетоном используйте теплую (менее 140 градусов по Фаренгейту) воду.
  6. Температура любых элементов, которые должны быть заделаны в бетон (арматура, проволочная сетка и т. Д.), Должна быть выше точки замерзания до того, как они вступят в контакт со свежим бетоном.
  7. После заливки защитите бетон от замерзания в течение минимум трех дней с помощью теплоизоляционных одеял, обогревателей, изолированных форм, ограждений или неплотной соломы, уложенной между водонепроницаемыми покрытиями. Обратите особое внимание на то, чтобы закрыть все края и любую выступающую арматуру.
  8. После снятия этой защиты нанесите на бетон гидроизоляционный герметик для бетона в качестве отвердителя.Герметик устраняет необходимость отверждения в воде.
  9. После первоначальной укладки не допускайте накопления снега, льда или стоячей воды на новой плите в течение как минимум семи дней.
  10. Немного нежной любящей заботы имеет большое значение. По мере затвердевания бетона в результате реакции гидратации выделяется внутреннее тепло. Чем дольше поддерживается температура, тем прочнее становится бетон, поэтому на несколько дней накройте работу изолирующей соломой и термоодеялами. Одеяло Powerblanket - хороший способ сохранить внутреннее тепло.И как только бетон затвердеет, не используйте антиобледенительные соли, которые разъедут поверхность и позволят воде проникнуть, замерзнуть и, в конечном итоге, потрескаться на вашей мелкой работе.

Изображение с сайта blogs.scottarboretum.org

Нажмите здесь, чтобы ВЫИГРАТЬ ПРИЗЫ от наших спонсоров Bosch, Blaklader, SKIL и других.

Другие статьи QUIKRETE:

Теперь мы хотим услышать ваше мнение. Какие передовые методы вы бы добавили в этот список, основываясь на вашем опыте заливки бетона в холодную зимнюю погоду.

О Джо Сайнце

Джо Сайнс (Google+) - профсоюз плотников с опытом работы в бетонном строительстве, ландшафтном дизайне, плотницких работах и ​​электромеханике. В настоящее время он работает в Bosch Power Tools ... Подробнее

Бетон для холодной погоды | Бетонный завод для холодной погоды

Бетонный завод для холодной погоды

Компания Fibo за год построила несколько бетонных заводов в Сибири, России и Гренландии.Полумобильный зимний завод смешивает бетон при температуре до минус 40 ° C без ущерба для качества и производительности
.

Завод дозирует более 100 кг / сек, производит 1100-1200 литров бетона за партию. Это делает его одним из самых эффективных заводов на рынке.

Установка изолирована пластинами с полиуретановой изоляцией толщиной 100 мм и подключена к внешнему парогенератору. Парогенератор нагревает тарельчатую мешалку и агрегаты в бункерах до 70 градусов и поддерживает постоянную температуру в кабине.Завод имеет интегрированный коридор обслуживания, а также возможность контролировать все процессы изнутри, что означает, что персоналу редко приходится выходить на улицу.

Зимняя установка построена на прочной стальной раме, что позволяет часто перевозить ее даже на большие расстояния и по плохим дорогам. Зимняя установка также предназначена для районов с ограниченным доступом к сырью и, следовательно, может использовать чистую воду, например, из пресноводных озер.

Стандартная зимняя установка поставляется с тарельчатым смесителем на 1800 литров, баком для воды на 1500 литров, двумя насосами для добавок, воздушным компрессором, очистителем высокого давления и системой трубопроводов для пара.Он также подготовлен для подключения к электрогенератору, дополнительным бункерам для заполнителей, силосам для цемента и т. Д.

Наша зимняя установка - выгодное вложение, которое скоро окупится и принесет прибыль. Все быстроизнашивающиеся детали изготовлены из прочных материалов и могут быть заменены по отдельности с помощью обычных инструментов, таких как отвертки и разводные гаечные ключи. Имеется свободный доступ ко всем функциям установки, что облегчает ежедневную очистку, техническое обслуживание и сервис.

Зимнюю установку можно комбинировать с ленточным конвейером длиной 14 м, покрытым модульными изоляционными пластинами из полиуретана толщиной 60 мм.Водонагреватель продувает нагретый воздух по ленточному конвейеру, чтобы предотвратить затвердевание бетона.

Зимнюю установку также можно комбинировать с нашими вертикальными силосами для цемента, которые полностью оборудованы цементным шнеком, верхним люком и перилами.

Заливка бетона в холодную погоду

Процесс заливки и выдержки бетона становится более сложным в холодном климате. Свежий бетон должен быть защищен от замерзания в течение первых 24 часов, чтобы он схватился должным образом, поскольку он потеряет большую часть своей прочности, если ему дать замерзнуть.Однако при соблюдении надлежащих мер безопасности и предосторожностей бетон можно успешно заливать даже в холодных погодных условиях.

Бетонирование для холодной погоды

Бетонирование в холодную погоду определяется Американским институтом бетона (ACI) как «период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту в течение более половины любых 24 дней. -часовой период ». Бетон лучше всего схватывается при температуре 50-60 ° F, но зимой температура окружающей среды, скорее всего, будет ниже этого диапазона.В результате замедляются экзотермические реакции, которые превращают влажный цемент в бетон.


Услуги по управлению строительством помогут вам управлять погодными условиями и другими факторами риска.


Если бетон замерзнет до того, как он затвердеет до прочности, допускающей расширение льда, конечная прочность может снизиться до 50%. Вода в бетонной смеси замерзнет и расширится, из-за чего она станет хрупкой и хрупкой. К счастью, есть несколько шагов, которые можно предпринять для эффективной заливки и отверждения бетона в зимнее время.В этой статье описаны передовые методы и советы по бетонированию в холодную погоду.

Советы по подготовке

Чтобы достичь нужных температур для отверждения бетона в холодную погоду, на этапе подготовки можно принять несколько мер.

Вода для предварительного подогрева и заполнители: Нагрев некоторых компонентов бетонной смеси поможет достичь нужной температуры во время заливки. Компании по производству товарных смесей могут производить бетон, который покидает завод при температуре примерно 65 ° F.На месте можно смешать небольшое количество бетона с горячей водой, а также хранить заполнители в теплых помещениях.

Регулировка компонентов бетона: В бетонной смеси можно использовать повышенное соотношение цемента или добавить ускоряющую химическую добавку для улучшения процесса отверждения.

Использование портландцемента типа III: Этот цемент помогает схватываться без ущерба для качества бетона. Он более мелкий и реагирует быстрее, чем Тип I, быстрее набирая силу.

Наконечники для заливки

При заливке бетона в холодную погоду можно предпринять дополнительные меры для обеспечения надлежащего твердения и схватывания.

Проверьте поверхность заливки: Заливка бетона на мерзлый грунт быстро изменит его температуру. Поверхность можно подготовить с помощью нагревателя, чтобы предотвратить быстрое охлаждение и обеспечить протекание надлежащих реакций.

Используйте ветрозащитные полосы: Ветрозащитные полосы защищают строительную площадку от ветров, вызывающих резкие перепады температуры.Ветер может вызвать быстрое испарение воды из свежего незащищенного бетона, что приведет к повреждению. Системы мониторинга погоды на строительных площадках полезны для руководителей проектов, особенно зимой.

Рассмотрите возможность установки обогреваемых шкафов: Шкафы могут быть из дерева, полиэтиленовых листов, холста или пластика. Внутри корпуса можно использовать электрические или топливные обогреватели. Самые безопасные топочные обогреватели - это обогреватели с косвенным обогревом, когда горелка находится за пределами корпуса.Существуют также гидравлические системы, в которых смесь гликоля и воды циркулирует по корпусу с помощью труб или шлангов.

Целью является обеспечение температуры бетона не менее 40 ° F во время заливки и поддержание этой температуры столько, сколько необходимо. Конкретные требования меняются в зависимости от области применения, но бетон ни при каких обстоятельствах не должен замерзать в течение первых 24 часов.

Советы по отверждению

После заливки бетона есть несколько советов, которые можно использовать в процессе отверждения.Цель состоит в достижении максимальной прочности в течение рекомендованного периода времени в зависимости от типа используемого цемента.

Держите формы прикрепленными: Если в формы заливается бетон, оставьте их на месте как можно дольше. Они помогают сохранять тепло, особенно по углам и краям.

Используйте пар: В холодную погоду уровень влажности обычно снижается. Пар может закачиваться в ограждение вокруг бетона, чтобы поддерживать необходимый уровень влажности и температуры для отверждения.

Используйте тепловизор: Когда бетон застывает, убедитесь, что его температура составляет не менее 40 ° F.

Проверка на просачивание бетона: хотя просачивание b является обычным явлением в бетоне и не должно быть проблемой, убедитесь, что вода испаряется перед отделкой поверхности. Как упоминалось ранее, в холодную погоду лечение длится дольше, поэтому кровотечение обычно начинается позже, чем ожидалось.

Контроль скорости охлаждения бетона: Постепенное снижение температуры внутри бетонного ограждения защитит его от растрескивания.Если бетонные плиты остыть сами по себе, они могут потрескаться из-за неравномерного охлаждения.

Используйте герметики: Бетон всегда следует герметизировать после его застывания. Это предотвратит проникновение воды, продлит срок службы и снизит риск поломки при отверждении. В железобетоне герметики также защищают закрытую сталь.

Заключение

Бетон - один из наиболее широко используемых строительных материалов. Однако необходимы дополнительные меры предосторожности, когда бетон заливается и затвердевает в холодную погоду.Управление рисками - важный элемент управления строительством, в том числе подготовка к суровым погодным условиям.

Как выдерживать бетон в холодных условиях

Пит Хог, ЧП, и Тодд Рудольф, ЧП

В любом процессе, в котором участвует вода, пересечение отметки замерзания может стать препятствием. Это относится к отверждению бетона, которое должно происходить при температуре выше точки замерзания. Несоблюдение этого правила приведет к отверждению, которое займет значительно больше времени, и, возможно, к преждевременному разрушению бетона.Тем, кто живет в холодном климате, не всегда можно запланировать строительство на теплые месяцы. Работа может быть выполнена в условиях ниже нуля, но не без значительного количества шагов, чтобы поддерживать бетон выше точки замерзания во время смешивания и отверждения.

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

Почему нельзя смешивать замораживание и отверждение

При температуре от 25 до 27 градусов по Фаренгейту замерзание поровой воды при затвердевании бетона остановит гидратацию - и процесс затвердевания. Гидратация - это химическая реакция, при которой ключевые соединения в цементе образуют химические связи с молекулами воды и становятся гидратами или продуктами гидратации. При температуре ниже 27 градусов образование льда в затвердевающем бетоне может повредить долговременную целостность бетона из-за растрескивания.

На этой фотографии показано ограждение и нагрев бетонной смеси во время замены бетона на цапфах затвора.На фото вверху этого поста температура воздуха составляла 16 градусов по Фаренгейту во время заливки бетона на водосливном пути Byllesby Dam в округе Дакота, штат Миннесота. Во время бетонирования этого проекта, спроектированного Эйресом, температура упала до 6 градусов тепла. Подрядчик использовал теплоизоляционные покрытия поверх шлангов водяных обогревателей, которые подавали теплую воду от дизельных котлов на бетонную поверхность во время отверждения.

Определение ACI для холодной погоды - во время которой следует принимать защитные меры - было упрощено и включает любое фактическое или прогнозируемое падение температуры воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту в течение периода защиты бетона в холодную погоду - времени, в течение которого рекомендуется выдерживать бетон. быть защищенным в холодную погоду.Этот период обычно составляет от 1 до 6 дней, причем самый короткий период применяется к бетону, который содержит химикаты ускоренного схватывания, не находится под нагрузкой во время строительства и не подвергается воздействию холода при эксплуатации (после завершения проекта). Самый продолжительный период отверждения требуется для бетона без ускорителей, который находится под нагрузкой во время строительства и подвергается воздействию холода при эксплуатации.

Какую температуру следует поддерживать?

На заводе бетонной смеси температура бетона должна составлять от 45 до 70 градусов, причем верхний предел этого диапазона требуется для более тонких бетонных заливок и более холодных условий наружного воздуха.Более низкие температуры в этом диапазоне допустимы на предприятии, если температура воздуха менее суровая и если заливка будет более густой. После заливки и во время отверждения бетон должен находиться под углом 40 градусов, если толщина более 72 дюймов, 45 градусов, если толщина от 36 до 72 дюймов, 50 градусов, если толщина от 12 до 36 дюймов, или 55 градусов, если толщина меньше 12 дюймов.

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

  • Поверхность, края и углы налитого бетона наиболее чувствительны к холоду и требуют защиты.
  • Арматура № 18 и меньше при установке может иметь угол менее 32 градусов. То же самое можно сказать о опалубке, стальной двутавровой балке и других закладных меньше 4 квадратных дюймов.
  • Однако поверхности, контактирующие со свежим бетоном, не должны иметь льда, снега и инея, а бетон нельзя укладывать на мерзлое земляное полотно. Трубы водяного (водяного или парового) обогрева могут быть размещены непосредственно на земляном полотне или поверх изолирующих покрытий, размещенных на земляном полотне, для оттаивания земляного полотна перед заливкой.

Как защитить бетон от высоких температур?

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

  • Поскольку бетон выделяет тепло во время химических реакций отверждения, изолированных одеял и опалубки может быть достаточно для поддержания надлежащих температур отверждения. Они должны быть закреплены так, чтобы ветер не сдувал их. Также важно не вызывать теплового стресса из-за перегрева в результате чрезмерной изоляции.
  • Прочные, погодоустойчивые, обогреваемые корпуса защищают бетон внутри зданий, но может потребоваться отверждающая мембрана или дополнительная вода, чтобы предотвратить высыхание поверхности из-за использования нагревателей.

Наблюдать за температурой сложно

Бетон на этой замене бетона на цапфу затвора в 2016 году потребовал защиты и обогрева, чтобы поддерживать нужную температуру во время отверждения.

Одним из наиболее сложных способов отверждения бетона в холодную погоду является необходимость контролировать температуру бетона на протяжении всего процесса отверждения, чтобы убедиться в соблюдении минимальной температуры бетона от 40 до 55 градусов.Датчики зрелости могут использоваться для измерения внутренней температуры бетона, а инфракрасные термометры могут использоваться для измерения температуры поверхности бетона.

Прочность на месте, а не количество дней отверждения, должна определять окончательный период защиты отверждения бетона. Проблема в том, что лабораторные цилиндры и полевые цилиндры, заливаемые одновременно с основной заливкой, ненадежны при определении прочности бетонной заливки, потому что их трудно поддерживать при той же температуре, что и основная заливка, и цилиндры также могут быть намного более тонкие, чем заливка, что заставляет их схватываться быстрее.Данные мониторинга зрелости, откалиброванные с данными цилиндра, можно использовать для проверки прочности на месте.

По окончании периода отверждения важно не сотрясать бетон внезапным воздействием более низких температур. Рекомендуемый ACI максимальный 24-часовой перепад температуры после снятия защиты колеблется от 20-градусного поворота 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 отверждения, настройкой дополнительного освещения на рабочем месте и компенсацией низкой влажности воздуха.

Например, проект водосброса плотины, изображенный в верхней части этого поста, стоил примерно на 750 000 долларов больше для строительства зимой, чем летом. Частично эта надбавка связана с исключительно холодными условиями той зимы, когда в январе 2014 года температура упала до 23 ниже и опустилась до отрицательного диапазона в течение 20 дней. Частичное снижение внутренних затрат на строительство в зимнее время связано с тем фактом, что подрядчики заинтересованы в том, чтобы «Съесть» часть затрат на отопление и ограждение, чтобы сотрудники могли работать в течение нескольких месяцев, в противном случае они были бы сезонно уволены.

Имейте план защиты от холодной погоды

ACI считает, что коммуникация является важнейшим компонентом успешного бетонного проекта в холодную погоду, и рекомендует инженерам убедиться, что подрядчик предоставляет план защиты в холодную погоду. Этот план дает инженеру возможность судить об относительном уровне опыта подрядчика, а также дает возможность всем сторонам ознакомиться с одной и той же страницей, а инженер поделиться советом с подрядчиком, чтобы убедиться, что все оборудование защиты и мониторинга выстроено в линию перед залить.План должен включать:

  • Подготовка и защита земляного полотна
  • Метод контроля температуры
  • Метод контроля прочности
  • Идентификация методов защиты, таких как ограждения, изоляционная опалубка и одеяла, водонагреватели и обогреватели внутреннего сгорания
  • Изменение дизайна смеси

ACI рекомендует следующие советы по планированию, чтобы избежать проблем:

  • Размещение бетона на как можно более низком уровне оседания, чтобы свести к минимуму утечку воды и задержки, так как вода может стоять и замерзать вместо испарения.
  • Избегать преждевременного начала процесса отделки, что заманчиво, когда подрядчики работают в условиях сокращенного дневного света. Образование накипи может возникнуть в результате отделки, когда из бетона все еще течет спускная вода.
  • Избегать чрезмерного нагрева. Например, обогреватели внутри корпуса могут перегреть ближайшие к ним участки.

Пит Хауг, ЧП, инженер по водным ресурсам, имеет 20-летний опыт проектирования и испытаний гидротехнических сооружений, уделяя особое внимание водосбросам.