Скидка ­ 50 %

Температура бетонной смеси при укладке


Оптимальная температура бетонной смеси при укладке

Для того чтобы бетон не тратил свои свойства, его нужно транспортировать с помощью специальных машин и поддерживать нужную температуру. Правильное соблюдение температурного режима позволит создать благоприятные условия твердения смеси, предотвратить опасное трещинообразование не только в период выполнения строительных работ, но и в дальнейшей эксплуатации всего строения.

Изображение 1. Таблица времени твердения бетона.

В материале данной статьи речь пойдет о том, какой должна быть температура бетона для того, чтобы он смог затвердеть и набрать необходимую прочность.

Температура свежеприготовленного бетона

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от +5 до -3°C ее температура должна быть не меньше +5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м³ (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше +10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают +15+20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже +10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

Зимний период

К укладке бетонной смеси в холодное зимнее время года есть одно главное требование — приобретение бетоном прочности, достаточной для распалубки, полной или частичной нагрузки конструкции. Следствием замерзания бетонной смеси в начальной стадии является существенное снижение ее прочности после того, как произойдет оттаивание.

Данное явление происходит из-за того, что свежеприготовленный бетон насыщен влагой, которая при низкой температуре замерзает и расширяется, результатом этого становится разрыв связи между слабо схватившимся цементным камнем и поверхностью заполнителей.

График усадки при высыхании бетона.

Кроме того, при сооружении железобетонных конструкций раннее замораживание бетонной смеси значительно снизит ее сцепление с металлической арматурой.

При выполнении бетонных работ в зимний период нужно обеспечить твердение бетонной смеси во влажной и теплой среде на протяжении определенного времени. Этого можно достичь двумя способами:

  • применение внутренней температуры бетона;
  • дополнительная подача тепла.
Читайте также:  Поэтапная кладка газобетона

В первом способе нужно использовать быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Специалисты рекомендуют применять различные ускорители твердения цемента, например, хлористый кальций. Таким образом, ускорение твердения бетонной смеси добивается путем уменьшения количества воды, добавления в нее воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, а также использование при укладке высокочастотного вибратора.

Выполнение всех этих мероприятий непременно позволит ускорить твердение и даст возможность добиться достаточной прочности бетонной смеси прежде, чем она замерзнет.

Запас внутренней теплоты создается путем нагревания материалов, из которых состоит бетонная смесь, кроме того, в застывающем бетоне тепло выделяется и в результате химической реакции, которая происходит между водой и цементом (экзотермия цемента).

Следует знать, что для замешивания бетонной смеси подогревать можно только воду или воду и составные (щебень, гравий, песок). Вода подогревается до 90°С, наполнители — до 40°С.

Обогрев бетона

Таблица ускорителей и замедлителей схватывания бетонных смесей.

Нужно учесть, что температура смеси при выгрузке из бетономешалки должна быть не более 30°С, так как при большей температуре она просто застынет и потеряет необходимую для укладки подвижность. Также следует знать, что не рекомендуется добавлять воду в приготовленную смесь, потому что это приводит к снижению ее прочности.

Непосредственно перед тем, как уложить бетон в конструкцию, его можно подогреть в специальном бункере — использовать электропрогрев. Электрический ток проникает через бетонную смесь, и она разогревается до температуры 50-70°С.

Разогретая смесь должна быть сразу же уложена, так как она достаточно быстро густеет. Процесс твердения составляет 3-7 дней, при этом бетон будет выделять весомое количество тепла. Для того чтобы на некоторое время это тепло сохранить, опалубку и открытые ее места нужно накрыть хорошим изоляционным материалом (минеральная вата, шевелин, опилки и т.д.). Данный способ называется термос. Таким способом обогрева бетонной смеси специалисты рекомендуют пользоваться для сооружения конструкций со средней толщиной.

Существует обогрев бетона с использованием пара. Водяной пар пропускается посередине двойной опалубки, которая его окружает, или по трубкам, расположенным внутри бетонной смеси. Пар может пропускаться и по каналам, которые заблаговременно вырезаются на внутренней стороне опалубки. Как правило, температура пара колеблется в пределах от 50 до 80°С.

Обогрев бетонной смеси с помощью пара позволяет достичь ее твердения в сравнительно короткое время (2 суток).

Читайте также:  Мрамор из бетона: технология изготовления

Пластинки-электроды

Схема процессов при твердении бетонной массы.

В данном способе подогрева используется переменный ток. Специальные пластинки-электроды из стали соединяются с электрическими проводами и укладываются с боку или сверху конструкции на начальном этапе схватывания бетона. Также могут быть использованы продольные электроды или короткие стержни из стали, которые вбиваются в бетон с последующим подключением к электрическим проводам. После того как бетон затвердеет, концы стержней просто срезаются.

Пластинки-электроды применяют, как правило, для прогрева плит и стен, поперечные стальные стержни и продольные электроды — для обогрева колонн и балок.

На начальной стадии прогрева необходимо подавать ток с низким напряжением (50-60 В). Свежеуложенная бетонная смесь при прохождении через нее электричества подогревается и затвердевает. Следует учесть, что подогрев нужно выполнять очень медленно, это позволит избежать преждевременного высушивания бетона и появления в нем трещин. Температуру бетонной смеси повышают не больше чем на 5°С/ч, таким путем необходимо довести его температуру до 60°С. При этом способе обогрева бетонной смеси она на протяжении 1-2 дней твердения наберет необходимую прочность.

Обогрев бетонной смеси можно выполнить путем нагревания воздуха, который ее окружает. Для этого необходимо создать брезентовый или фанерный тепляк, в котором соорудить временную печь (газовая горелка, калорифер и т.д.). В сооруженном тепляке ставится сосуд с водой для создания влажной среды. Такой способ намного дороже предыдущего и используется при очень низкой температуре и небольших объемах бетонирования.

Использование противоморозных добавок

Существует и холодный способ бетонирования в зимних условиях. Данный способ не предусматривает подогрев материалов бетонной смеси. Суть его заключается в добавлении в воду большого количества солей: хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, хлористый натрий. Эти соли способны снизить точку замерзания влаги и обеспечить бетонной смеси необходимые условия набора прочности на морозе. Но здесь следует учесть, что бетон, приготовленный с добавлением поташа, очень быстро застывает, а быстрое схватывание приводит к трудностям его укладки в опалубку. Поэтому для удобства работы с бетоном, в котором присутствует данная добавка, добавляется сульфитно-дрожжевая бражка или мылонафт.

Самым простым и экономичным вариантом использования бетона зимой является замешивание бетонной смеси с добавлением противоморозных добавок. Но здесь существуют и свои недостатки, к примеру, большое количество химических элементов (соли) ухудшает структуру бетонной смеси, а это приводит к уменьшению долговечности конструкции.

При эксплуатации конструкции во влажной среде возможно возникновение коррозии арматуры из-за воздействия на нее хлористых солей. Следует знать, что применение для замешивания бетонной смеси нитрита натрия и поташа не вызывает коррозии.

Специалисты не рекомендуют использовать бетон, в приготовление которого включены противоморозные добавки, для сооружения ответственных бетонных конструкций и в сооружениях, которые будут эксплуатироваться во влажной среде.

1pobetonu.ru

Температура бетонной смеси при укладке

Главная » Статьи » Температура бетонной смеси при укладке

Чтобы готовое изделие из бетона, после заливки, набрало необходимую проектную прочность и прослужило долгие годы, необходимо соблюдать температурный режим во время твердения. Оптимальная температура для твердения бетона +20С, при которой бетон набирает прочность за 28 суток. Но что делать, если вы заливаете фундамент осенью, когда температура воздуха чуть выше нуля? Современные технологии позволяют справиться с этой проблемой. Более того, при соблюдении определённых мер, бетонные работы можно производить даже зимой.

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы ответить на вопрос: «При какой температуре можно заливать бетон?», необходимо понять, что происходит с бетоном во время твердения. После приготовления бетонной смеси в ней начинает происходить химическая реакция между водой и цементом. Этот процесс называют гидратацией цемента, которая проходит две стадии:

При схватывании в реакции участвуют алюминаты (С3А). В результате образуются иглообразные кристаллы, которые связываются между собой. Спустя 6 — 10 часов из этих кристаллов образуется подобие скелета.

С этого момента начинается твердение бетона. Здесь уже вступают в реакцию с водой клинкерные минералы (C3S и C2S) и начинает формироваться силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые объединяются в мелкопористую структуру, что по сути и является бетоном.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Скорость течения гидратации сильно зависит от температуры. Снижение температуры с +20С до +5С увеличивает время твердения бетона до 5 раз. Но особенно резко замедляется реакция при дальнейшем снижении до 0С. А при отрицательной температуре гидратация прекращается, т.к. вода замерзает. Как известно, вода при замерзании расширяется. Это приводит к увеличению давления внутри бетонной смеси и разрушению сформировавшихся связей кристаллов. Как следствие происходит разрушение структуры бетона. Также образовавшийся лёд обволакивает крупные элементы заполнителей смеси (щебень, арматуру), разрушая их связи между цементным тестом. Это приводит к ухудшению монолитности конструкции.

При оттаивании воды процесс твердения возобновляется, но уже при деформированной структуре бетона. Что может привести не только к отслоению арматуры и больших элементов заполнителя бетонной смеси, но и к трещинам. Естественно, прочность такой бетонной конструкции будет гораздо меньше расчетной.

Следует заметить, что чем раньше бетон подвергся замораживанию, тем меньше будет его прочность.

Бетонирование зимой

Так как низкая температура значительно снижает скорость твердения, а мороз губительно сказывается на конструкции в целом, значит бетон надо согреть. Причем необходимо обеспечить равномерный прогрев. Минимальная температура для заливки бетона должна быть выше +5С. Если температура внутри смеси будет больше температуры снаружи смеси, то это может привести к деформации конструкции и образованию трещин. Прогревают бетон до момента набора критической прочности. При отсутствии данных в проектной документации о значении критической прочности она должна быть не менее 70% от проектной прочности. Если установлены требования по показателям морозостойкости и водонепроницаемости, то критическая прочность должна быть не менее 85% от проектной.

При заливке бетона в минусовую температуру используют разные технологии прогрева бетона. Чаще всего применяют способы:

  • Термоса
  • Электронагрева
  • Паропрогрева
Метод термоса

Данный метод используется при массивных конструкциях. Он не требует дополнительного обогрева, но температура укладываемой смеси должна быть более +10С. Суть данного метода состоит в том, чтобы уложенная смесь, остывая, успела набрать критическую прочность. Химическая реакция твердения бетона является экзотермической, т.е. выделяется тепло. Поэтому, бетонная смесь подогревает сама себя. При отсутствии теплопотерь бетон может разогреться до температуры более 70С. Если опалубку и открытые поверхности защитить теплоизолирующим материалом, снизив таким образом теплопотери твердеющего бетона, вода не замерзнет и бетонная конструкция будет набирать прочность.

Для реализации метода термоса не требуется дополнительного оборудования, поэтому он является экономичным и простым.

Электронагрев бетонной смеси

Если в установленные сроки нельзя обеспечить набор критической прочности методом термоса, то прибегают к электронагреву. Разделяют три основных способа:

  • прогрев электродами
  • индукционный нагрев
  • использование электронагревательных приборов

Способ прогрева электродами заключается в следующем, в свежеуложенную смесь вводят электроды и подают на них ток. При протекании электрического тока электроды нагреваются и обогревают бетон. Следует отметить, что ток должен быть переменным, т.к. при постоянном токе происходит электролиз воды с выделением газа. Этот газ экранирует поверхность электродов, сопротивление тока возрастает и нагрев существенно снижается. Если в конструкции используется железная арматура, то её можно использовать в качестве одного из электродов. Важно обеспечить равномерность прогрева бетона, и осуществлять контроль температуры. Она не должна превышать 60С.

Расход электроэнергии при данном способе варьируется в пределах 80 – 100 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Индукционный прогрев используется редко, в силу сложности реализации. Он основан на принципе бесконтактного нагрева электропроводящих материалов токами высокой частоты. Вокруг стальной арматуры обматывают изолированный провод и пропускают через него ток. В результате появляется индукция и происходит нагрев арматуры.

Расход энергии при индукционном прогреве составляет 120 – 150 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Ещё один из способов электронагрева бетона – это применение электронагревательных приборов. Существуют греющие маты, которые раскладываются на поверхности бетона и включаются в сеть. Так же можно соорудить над бетоном подобие палатки и уже внутри поставить электронагревательные приборы, например тепловую пушку. Но в данном случае необходимо позаботиться об удержании влаги в бетоне, не допустить преждевременного высыхания.

При температуре окружающего воздуха -20С расход электроэнергии, при данном методе, будет составлять 100 — 120 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Паропрогрев бетона

Прогрев бетона паром является весьма эффективным и рекомендуется для тонкостенных конструкций. С внутренней стороны опалубки создаются каналы, через которые пропускают пар. Можно сделать двойную опалубку и пропускать пар между её стенками. Так же можно проложить трубы внутри бетона, и пропускать пар по ним. Бетон этим способом нагревают до 50 – 80С. Такая температура и благоприятная влажность ускоряет твердение бетона в несколько раз. Например, за двое суток, при данном методе, бетон набирает такую же прочность как при недельном твердении в нормальных условиях.

Но у этого метода есть существенный недостаток. Требуются внушительные затраты на его организацию.

Использование присадок

Ещё одним способом зимнего бетонирования является использование химических ускорителей твердения и противоморозных добавок. К ним относятся хлористые соли, нитрит натрия, карбонат кальция и др. Эти добавки понижают температуру замерзания воды и ускоряют гидратацию цемента. Их использование позволяет обойтись без прогрева бетона. Некоторые добавки повышают морозостойкость бетона, тем самым гидратация происходит даже при -20С.

Использование присадок обладает рядом недостатков. Их наличие в смеси пагубно сказывается на арматуре, начинается процесс коррозии. Поэтому использовать их можно только в неармированной конструкции. Также, при использовании противоморозных добавок, в зимний период, бетон наберёт прочность не более 30%. При наступлении плюсовой температуры произойдет оттаивание и дальнейший процесс набора прочности. Поэтому в бетоне, работающем при динамических нагрузках (фундамент под вибростанки, молоты и т.д.), использовать добавки нельзя.

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Наряду с холодом бетон боится жары. Если температура окружающего воздуха превышает 35С и влажность менее 50%, то это способствует повышенному испарению воды из бетонной смеси. В результате водноцементный баланс нарушается и процесс гидратации замедляется или вовсе прекращается. Поэтому необходимо применять определённые меры по защите смеси от потери влаги. Можно понизить температуру свежеприготовленной смеси, если использовать охлаждённую воду, либо разбавить воду льдом. Этот нехитрый способ позволит избежать значительной потери воды при укладке смеси. Но через некоторое время смесь нагреется, поэтому следует позаботиться о дальнейшей герметичности конструкции. Опалубка должна быть герметичной, чтобы избежать потерь влаги через трещины. Впитывающую поверхность опалубки необходимо обработать специальным составом, ограничивающим сцепку с бетоном и поглощение влаги из него.

Необходимо оградить твердеющий бетон от воздействия прямых солнечных лучей. Для этого поверхность бетона укрывают мешковиной или брезентом. Через каждые 3 — 4 часа необходимо производить смачивание поверхности. Причём период увлажнения может достигать 28 суток, т.е. до полного набора прочности.

Одним из способов защиты при дефиците воды является возведение над поверхностью бетонной конструкции воздухонепроницаемого колпака из плёнки ПВХ толщиной не менее 0,2 мм.

Заключение

При +20С бетон набирает прочность за 28 суток. Бетонная смесь, без использования методов нагрева или охлаждения, твердеет при температуре от +5С до +35С. Но время набора проектной прочности будет разным. Чем выше температура смеси, тем быстрее она твердеет. Для заливки бетона выходящего за рамки указанной температуры, необходимо использовать определённые методы.

При отрицательных температурах надо прибегать к методам нагрева на протяжении всего срока набора критической прочности. Необходимо чтобы нагрев смеси был равномерным, без больших перепадов температуры в центре и на периферии. Так же необходимо осуществлять постоянный контроль за температурой.

Если же температура выше +35С, то необходимо принимать меры по охлаждению смеси в момент приготовления, транспортировки и укладки. Это делается для предотвращения потери воды и, как следствие, нарушению водноцементного баланса, что негативно сказывается на прочности бетонной конструкции. После укладки необходимо либо увлажнять бетон, либо обеспечить герметичность конструкции.

betonshchik.ru

Приготовление бетонной смеси в зимних условиях

Качество и состояние материалов, идущих для приготовления бетонной смеси, в зимнее время имеют особо важное значение. Хранение материалов зимой значительно усложняется. Помещения для хранения цемента должны иметь плотные ограждения, не допускающие попадания снега.

Песок, гравий и щебень во избежание загрязнения и смешивания со снегом необходимо складывать на сухих возвышенных местах, защищенных от снежных заносов. Штабеля материалов должны иметь форму, обеспечивающую наименьшую поверхность при данном объеме (например, круглую, куполообразную). Высота их должна быть не менее 5 м. Перед укладкой в штабеля смерзшиеся заполнители разрыхляют.

Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетоносмеситель должна быть такой, чтобы обеспечить заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя. Поэтому при приготовлении бетонной смеси зимой в зависимости от состояния материалов, условий и метода работ приходится подогревать заполнители или воду, а иногда и то и другое вместе с учетом потерь тепла за время приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси. Цемент и тонкомолотые добавки вводят без подогрева.

Кроме того, бетонная смесь должна иметь некоторый запас тепла, который расходуется от момента укладки до начала обогрева в конструкции, а при методе термоса — в течение всего периода выдерживания бетона. Температуру бетонной смеси, которая должна быть обеспечена к началу выдерживания по способу термоса (включая метод термоса с предварительным электроразогревом смеси), обычно устанавливают расчетом.

При применении обогрева бетона температура бетонной смеси к началу выдерживания должна быть не ниже 5°С, а при применении бетона с «изюмом» и камнебетона — не ниже 10°С.

Температуру нагрева материалов, составляющих бетонную смесь, при загрузке их в бетоносмеситель и температуру самой бетонной смеси по выходе из бетоносмесителя устанавливают с учетом указанных выше потерь тепла, но не выше величин, приведенных ниже.

Наибольшая допустимая температура бетонной смеси и ее составляющих

Цемент Наибольшая допустимая температура, °С
составляющих при загрузке в бетоносмеситель бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя
воды заполнителей
Шлакопортландцемент марок 200-300 90 60 45
Портландцемент (включая сульфатостойкий портландцемент и портландцемент с умеренной экзотермией) марки 300 и пуццолановый портландцемент марки 200 80 50 40
Портландцемент (включая сульфатостойкий портландцемент и портландцемент с умеренной экзотермией) марок 400 и пуццолановый портландцемент марки 300 и выше 60 40 35
Глиноземистый цемент 40 20 25

При применении подогретой воды соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель: одновременно с началом подачи воды загружают щебень или гравий, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана (чаши) — песок и цемент.

Приготовляя бетонную смесь в зимних условиях, соблюдают следующие требования:

при выдерживании бетона способом термоса, электропрогревом и другими способами, обеспечивающими сохранение положительной температуры в твердом бетоне, бетонную смесь готовят на подогретой воде, на оттаявших, а в случае необходимости на подогретых заполнителях, причем сухой щебень, гравий, не содержащие наледи на зернах, при наружной температуре выше минус 5°С могут загружаться в бетоносмеситель в неотогретом состоянии, если это допускает тепловой баланс бетонной смеси;

при выдерживании бетона с противоморозными добавками, твердеющего на морозе и имеющего отрицательную температуру, бетонную смесь можно приготовлять на холодных, но без смерзшихся комьев и не содержащих наледи и снега щебне или гравии и песке r оттаявшем состоянии. Состав бетонной смеси, предназначенной для электроразогрева, подбирают с учетом испарения воды и потери подвижности смеси при разогреве.

Продолжительность смешения бетонной смеси в зимнее время может быть принята в соответствии со следующими данными.

Наименьшая продолжительность смешения бетонной смеси в бетоносмесителях цикличного действия

Емкость бетоносмесителя по объему готового замеса бетонной смеси, л Продолжительность смешения, секунд в бетоносмесителях
гравитационных* бетонной смеси с осадкой конуса, см принудительного смешения
2-6 более 6
500 л и менее 75 60 60
более 500 120 90 60

* При использовании гравитационных бетоносмесителей для приготовления жестких и малоподвижных бетонных смесей (с осадкой конуса 2 см и менее) время смешения увеличивают не менее чем на 30% по сравнению с приведенными в таблице

Бетонную смесь приготовляют под наблюдением дежурного лаборанта, который назначает температуру нагрева составляющих для получения нужной температуры смеси и проверяет ее подвижность.

Подогрев воды и заполнителей осуществляют различными способами. Воду подогревают преимущественно паром в специальных аппаратах-водонагревателях, выпускаемых заводами для горючего водоснабжения промышленных предприятий. Из водонагревателей горячую воду подают в расходные баки, расположенные в дозировочном отделении бетонного завода, и оттуда по мере необходимости в дозаторы. В расходных баках установлены регистры, которые поддерживают нужную температуру воды и подогревают ее при остановках завода на продолжительное время.

Водонагреватели бывают двух типов: емкостные и трубчатые скоростные. В емкостном водонагревателе пар циркулирует в змеевике, а нагреваемая вода подается в бачок. В трубчатом скоростном водонагревателе воду пропускают по трубкам змеевика, а греющий пар заполняет межтрубное пространство. Наиболее распространены скоростные водонагреватели, обладающие меньшими габаритами и весом при одинаковой производительности.

Водонагреватель емкостной

При небольших объемах работ, а следовательно, и меньшей производительности бетонного завода, воду подогревают, пуская пар в бак с водой. Иногда для подогрева воды устраивают специальные водогрейные печи, состоящие из гладких или ребристых труб или радиаторов. Недостатками таких печей являются медленный начальный нагрев, образование накипи и сложность ремонта.

Нагрев заполнителей может быть одноступенчатым, когда на одних и тех же установках одновременно материалы оттаивают и подогревают, и двухступенчатым, когда на одних установках их только оттаивают, а на других подогревают до расчетных температур. Заполнители нагревают чаще всего в бункерах либо острым паром, выпускаемым по трубам 1 и 2 в толщу заполнителя, либо закрытым паром, циркулирующим по регистрам 4 из труб.

Устройство для подогрева заполнителей паром
а — острым, б — закрытым: 1 — трубы от паропровода, 2 — решетка из перфорированных труб, 3 — стенки бункера, 4 — регистры, 5 — конденсатопроводы, 6 — коллекторы для подачи пара

Установка с использованием острого пара подогревает заполнители на 30-40°С в течение 2-3 ч. Недостатком таких установок является то, что значительная часть тепла уходит с конденсатом и резко изменяется влажность подогреваемого материала, особенно песка. В связи с этим подогревать песок целесообразно закрытым паром. Для крупного заполнителя из-за трудностей, связанных с необходимостью отвода воды из бункеров, а также из-за некоторого непостоянства влажности нагретого материала лучше применять установку с закрытым паром.

На крупных гидротехнических стройках обычно осуществляют двухступенчатый нагрев. При этом заполнители (в количестве суточного или полусуточного их запаса) отогревают в штабелях или специальных бункерах, располагаемых между бетоносмесительной установкой и складами заполнителей.

Расходные бункера бетоносмесительной установки оборудуют нагревательными устройствами для дополнительного подогрева заполнителей до расчетных температур. Загружают и опорожняют бункера подогрева теми же средствами механизации, которые используют на складах заполнителей, чаще всего ленточными транспортерами.

Более совершенной является установка, в которой заполнители подогревают в сушильных барабанах топочными газами. При этом газы с температурой до 800°С непосредственно соприкасаются с материалом и за 6-8 мин повышают температуру заполнителей на 40°С. Сушильные барабаны успешно применяют на бетонных заводах любой мощности. Недостаток их заключается в необходимости дробления смерзшихся заполнителей размером более 250-300 мм перед подачей их в барабан.

При нагреве заполнителей в штабеле путем продувки топочными газами дробить смерзшиеся заполнители не требуется. На рисунке ниже дан схематический разрез открытого штабельно-траншейного склада, и полубункерного склада с подогревом заполнителей топочными газами.

Подогрев топочными газами материалов в штабеле
а — в открытом штабельно-траншейном складе, б — в полубункерном складе; 11 — нагнетательно-нагревательный короб, 2 — отсыпка из крупного заполнителя, 3 — всасывающий короб

Температура газо-воздушной смеси, нагнетаемой вентилятором в нагревательный короб 1, составляет около 250°С. Так как эффект нагрева значительно уменьшается из-за происходящей одновременно с нагревом сушки материала, то для улучшения работы газо-воздушную смесь увлажняют паром. Такая установка может быть любой производительности в зависимости от длины траншеи или штабеля и размеров их поперечного сечения.

При небольших объемах работ применяют печи для одновременного нагрева воды и заполнителей. В таких печах топочные газы вначале отдают тепло воде, циркулирующей в змеевиках, а затем, проходя по жаровым трубам, обогревают заполнители.

На бетонных заводах с круглогодичным режимом работы предусматривается отепление и отопление помещений бетоносмесительного отделения и транспортерных галерей, а также устройство специальных установок для подогрева воды и заполнителей.

technology-jbi.ru

Методы зимнего бетонирования

.

Твердение и набор бетоном прочности при низких температурах

При снижении температуры бетона ниже +50С  его твердение и нарастание его прочности резко замедляются, а при температуре равной температуре замерзания практически прекращаются. При отрицательных температурах вода в свежеуложенном бетоне может и замерзнуть. Одновременно прекращается не только твердение бетона, но и под воздействием льда может начаться разрушение слабой структуры бетона. После оттаивания и дальнейшего твердения такой бетон будет иметь пониженную прочность, что объясняется разрывом кристалликами льда связей между зернистым наполнителем и цементным камнем.

Для того чтобы свежий бетон был устойчив к замерзанию используют специальный состав бетонной смеси и обеспечивают твердение при положительной температуре. Ниже приведены данные о времени, необходимом для достижения стойкости к замерзанию (с учетом норм СНиП 3.03.01-87, таб. №6):

Есть 3 способа создать благоприятные условия для твердения бетона зимой при отрицательных температурах окружающего воздуха:

  1. Бетонирование производят предварительно разогретой бетонной смесью, а далее  сохраняют тепло в бетоне;
  2. Используют обогрев сформированных бетонных конструкций;
  3. Для приготовления бетонной смеси используют противоморозные химические добавки.

Чаще всего зимнее бетонирование  производят с  использованием сочетания вышеперечисленных мероприятий.

Разогрев бетонной смеси

Станция для прогрева бетона СПБ-35 Дуга

Производят в процессе приготовления бетона. Температуру разогрева выбирают в зависимости от длительности и способа транспортировки бетона к месту укладки и температуры окружающего воздуха. Важно, чтобы к моменту окончания формирования монолитной бетонной конструкции температура в теле бетона не опустилась ниже +150С . После кладки бетонной смеси конструкцию накрывают теплоизолирующим материалом, чтобы твердение бетона происходило при положительной температуре.  Бетонирование массивных монолитных конструкций производят с учетом температуры, выделяющейся при гидратации цемента. Для определения точной температуры внутри твердеющего бетона в него помещают датчики температуры.

Обогрев конструкций

для поднятия температуры в теле бетона используют электрический и инфракрасный прогрев.

Применение противоморозных добавок

используют  для предотвращения замерзания бетона при транспортировке и укладке бетонной смеси. В качестве противоморозных добавок для приготовления бетона используют:

  • хлорид кальция (ХК);
  • нитрат кальция (НК);
  • смесь, состоящую из нитрита кальция и нитрата кальция (ННК);
  • смесь из нитрита, нитрата и хлорида кальция (ННХК);
  • хлорид натрия (ХН);
  • нитрит натрия (НН);
  • сульфат натрия (СН);
  • карбамид (мочевина);
  • поташ (П);
  • формиат натрия;
  • фильтрат технического пентаэритрита.

ХК и СН – наиболее эффективные противоморозные добавки. При этом они могут вызывать коррозию арматуры и образовывать высолы (белый налет) на поверхности. Поэтому их применение строго ограничено. Бетонные смеси с входящими в их состав небольших дозировок НК и формиата натрия можно использовать при температуре окружающего воздуха до -200С, не опасаясь коррозии арматуры и появления высолов на поверхности бетона.

Противоморозные добавки исполняют сразу две функции: они укоряют твердение бетона и одновременно понижают температуру замерзания воды. Вода остается в жидком виде, что позволяет бетону твердеть и при температурах ниже нуля.

.

Заливка бетона при низких температурах

При зимнем бетонировании часто возникают следующие ошибки:

  • увеличивается время, необходимое для отделки поверхности бетона;
  • увеличение стоимости бетонирования;
  • формируется слабая пылящая бетонная поверхность;
  • образуются трещины.

Чтобы избежать вышеперечисленных последствий необходимо в процессе приготовления и укладки бетонной смеси придерживаться следующих рекомендаций.

Температурный режим бетонной смеси

При заливке бетона зимой нужно помнить о необходимости соблюдения температурного режима бетонной смеси:

  • свежеприготовленная бетонная смесь должна иметь температуру не выше 30оС;
  • бетонная смесь при заливке бетона в условиях среднесуточной температуры воздуха от + 5°C до — 3°C должна иметь температуру: при марке бетона от М200 и выше – не менее +5°C; при меньшей марке бетона – не менее +10°C;
  • если температура воздуха ниже — 3°C, то безопасное бетонирование возможно при поддержании температуры бетонной смеси на уровне не ниже + 10 °C в течение 3 дней.
Приготовление бетона зимой

Бетонную смесь для заливки бетона при низких температурах готовят с учетом следующего:

  • используют повышенное содержание цемента;
  • снижают водоцементное соотношение;
  • зернистые наполнители предварительно подогревают до + 35°C;
  • воду подогревают до  + 70°C;
  • подогретую воду предварительно смешивают  зернистым наполнителем и только потом добавляют цемент;
  • при использовании бетономешалки ингредиенты подают в следующем порядке: зернистый заполнитель + основная часть подогретой воды; делаем несколько оборотов; заливаем оставшуюся часть воды. Продолжительность перемешивания минимум 1,5-2 минуты (в 1,5 раза больше чем в соответствии с летними нормами);
  • используют противоморозные и воздухововлекающие добавки;
  • бетонную смесь подогревают до температуры не выше +30°C;
  • продолжительность вибрирования увеличивается в 1,25 раза.
Еще несколько важных моментов:
  • предварительно подогретую бетонную смесь и смесь с противоморозними добавками можно укладывать на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон только в том случае, если в соответствии с расчетами в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания;
  • бетонную смесь после укладки и уплотнения укрывают полимерной пленкой, а также теплоизолирующими материалами, что позволяет сохранить тепло, выделяющееся в процессе гидратации цемента;
  • для того, чтобы быть уверенным в прочности монолитного фундамента, нужно помнить: если  в течение 28 суток среднесуточные температуры могут опускаться ниже +5°C , — бетонировать фундамент не рекомендуется;
  • оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными в зимний период — нельзя. Если этого не избежать, то вокруг фунда­мента сооружается теплоизоляционное покрытие. Для этого используют любые материалы, предохраняющие грунт от промерзания, например: опилки, шлак, керамзит и т.п. Выпуски арматуры  утепляют на высоту не менее чем 0,5 м.

.

Способы зимнего бетонирования

Ниже будут рассмотрены все существующие методы зимнего бетонирования, их области применения, а также даны рекомендации по выбору метода выдерживания бетона в зависимости от вида возводимых монолитных железобетонных конструкций в зимний период времени при низких температурах.

Методы зимнего бетонирования

Особенности технологии

Примерный  расход энергии, (кВт/ч)/м3

Область применения

«Термос»

В момент укладки температура бетонной смеси не менее 10оС;

опалубка – утепленная;

скорость остывания бетона — не более 50С/ч.

-

Массивные конструкции, в которых модуль поверхности (отношение площади поверхности возводимой конструкции к ее объему) Мп 8.

Электропрогрев греющими проводами

Подъем температуры: со скоростью не более 100С/ч;

Температура изотермы — не более 50оС;

на контакте с бетоном температура нагревателя не более 80оС;

продолжительность прогрева: до достижения критической прочности

80 – 110

МП > 10.

Обогрев инфракрасными излучателями

Температура нагреваемой бетонной поверхности — не выше 80оС;

защита от испарения воды из бетона – обязательна

120 – 200

Эффективно для стен и перекрытий

Индукционный прогрев

Подъем температуры: со скоростью не более 150С/ч;

Температура изотермы — не более 50оС;

температура бетона на контакте с арматурой — не более 80оС;

продолжительность прогрева: до достижения критической прочности

100 – 150

Густоармированные железобетонные конструкции линейного типа

Конвективный прогрев (тепляки, электрокалориферы)

Камерный традиционный (общий) тепляк при температуре до 20оС.

Локальный камерный тепляк.

120 – 200

Конструкции с показателем МП > 10 в замкнутых пространствах и температуре наружного воздуха выше минус 30оС

Безообогревный с применением химических добавок

Ограничения по виду добавок: зависит от вида арматуры и требований к качеству поверхности

-

Ограничение по температуре наружного воздуха: до минус 15оС

Паропрогрев (глухим или острым паром)

Подъем температуры: со скоростью не более 15оС/ч;

Температура изотермы — не более 50оС;

Продолжительность прогрева: до достижения критической прочности

90 – 140

Для любых конструкций, требующих обогрева

.

Выбор метода зимнего бетонирования

Выбрать метод для укладки бетонной смеси при отрицательных температурах воздуха и осуществить рациональное зимнее бетонирование можно с использованием следующих рекомендаций:

Вид конструкций, возводимых при зимнем бетонировании

Минимальная температура воздуха, 0С

Методы зимнего бетонирования

Массивные железобетонные и бетонные фундаменты, плиты и блоки с Мп до 3

До -15

Термос

До -25

Термос + ускорители твердения бетона.

Термос + противоморозные добавки (применяют в комплексе с пластифицирующими добавками)

Фундаменты (под конструкции зданий/оборудование/массивные стены) с Мп 3 – 6

До -15

Термос, в т.ч. с использованием противоморозных добавок/ ускорителей твердения

До -25

«Греющая опалубка».

Предварительный разогрев бетонной смеси.

До -40

«Греющая опалубка».

Периферийный электропрогрев.

Балки, колонны, элементы рамных конструкций, прогоны, свайные ростверки, перекрытия, стены с Мп 6 – 10

До -15

Термос + противоморозные добавки, обогрев в «греющей опалубке» нагревательными проводами.

Предварительный разогрев бетона, индукционный нагрев

До -40

Обогрев в «греющей опалубке» нагревательными проводами в сочетании с термоактивными

гибкими покрытиями (ТАГП) + противоморозные добавки

Полы, плиты перекрытий, перегородки, тонкостенные конструкции с Мп10 – 20

До -40

То же

Зимний период и низкие температуры не являются препятствием для возведения бетонных и железобетонных конструкций при подборе соответствующего метода выдерживания бетона при зимнем бетонировании.

В видео подробно описаны особенности зимнего бетонирования при низких температурах:

podomostroim.ru

Лекция 7.10.3 Подготовка оснований и укладка бетонной смеси при отрицательных температурах

Технология строительных процессов.

Лекция 7.10.3.

Подготовка оснований и укладка бетонной смеси при отрицательных температурах.

Состояние оснований, на которые укладывают бетонную смесь, а также метод укладки должны исключать возможность деформации основания из пучинистых грунтов и замерзания бетона в месте контакта с основанием.

До начала укладки бетонной смеси в фундамент пучинистые грунты отогревают в местных тепляках из брезента, полиэтилена, фанеры до положительной температуры на глубину не менее 50 см и защищают от промерзания. Отогревают пучинистое основание электрическими контактными нагревателями; горизонтальными и вертикальными электродами; тепловыми пушками.

При производстве бетонных работ с выдерживанием бетона способом термоса или при сочетании этого способа с предварительным электроразогревом бетонной смеси слой старого бетона в месте контакта с бетонируемой конструкцией до укладки теплой бетонной смеси отогревают на глубину, определяемую проектом производства работ (примерно 30 см), и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.

Бетонная смесь, имеющая положительную температуру, а также смесь с противоморозными добавками могут быть уложены на не отогретый старый бетон, скалу или грунт, если по расчету в зоне контакта со старым бетоном (или основанием) на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзание.

Если бетонируют конструкции с последующим прогревом бетона, то допускается укладывать бетонную смесь с положительной температурой на не отогретое не пучинистое основание или на старый бетон, с которого удалена цементная пленка. В этом случае к началу прогрева бетона его температура в месте контакта с основанием должна быть не ниже 2°С.

Перед бетонированием утепленную опалубку и арматуру обязательно очищают от снега и наледи горячим воздухом.

Места выгрузки и укладки бетонной смеси защищают от ветра и снега брезентовым или фанерным шатром.

Во избежание излишней потери тепла бетонную смесь укладывают непрерывно небольшими участками по длине и ширине, чтобы каждый уложенный слой быстрее перекрывался последующим и температура бетона не успевала падать ниже предусмотренной расчетом. После укладки последнего или промежуточного слоя (в случае возникновения перерыва в бетонировании) бетон укрывают пароизоляционным материалом (полимерная пленка, полиэтилен) и утепляют щитами или матами, чтобы не замерз его верхний слой.

Толщина укладываемых слоев бетона для лучшего сохранения ими тепла при укладке должна быть максимально допускаемой по условиям вибрирования. Укладывать бетонную смесь следует круглосуточно до окончания бетонирования всего массива или его части — блока.

В случае производства работ методами раздельного бетонирования, камни, предназначенные для укладки в бетонируемые массивы в качестве «изюма», должны иметь температуру не ниже 0°С, причем предварительно их необходимо тщательно очистить от снега и льда.

Элементы каркасных и рамных конструкций с жесткими сопряжениями узлов (неразрезные ригели рам, железобетонные ребристые перекрытия) бетонируют и прогревают сразу на всю длину или участками с разрывами в пролетах, необходимость устройства которых в зависимости от температуры тепловой обработки и температурных напряжений указывается в проекте производства работ.

Разрывы длиной не менее 0,7 м заполняют бетонной смесью и прогревают после остывания ранее уложенного в смежные участки бетона до 15 °С.

- 1 -

Технология строительных процессов.

Лекция 7.10.3.

Если в рабочем шве замерз бетон, промерзший участок отогревают до полного оттаивания (обычно паром в течение нескольких часов), снимают и удаляют промерзший не затвердевший слой, обрабатывают поверхность старого бетона по установленным правилам и только после этого продолжают бетонирование.

При замоноличивании стыков сборных и сборно-монолитныхконструкций перед укладкой бетонной смеси поверхности полостей стыков (каналов) очищают от снега и наледи, отогревают до расчетной температуры (но не менее 15°С) на заданную глубину. Отогрев можно не производить, если для замоноличивания используют бетоны с противоморозными добавками. В противном случае стыки замоноличивают с электропрогревом, в греющей опалубке или с инфракрасным обогревом. Стыки каркасных конструкций (колонны, балки), насыщенные арматурой и закладными деталями, можно замоноличивать с индукционным прогревом.

Каналы для напрягаемой арматуры заполняют бетонной смесью без противоморозных добавок, предварительно отогрев стенки каналов до положительной температуры. Затем обогревают бетонную смесь при температуре не более 50°С за счет нагревания арматурного пучка или стержня до температуры не более 90°С, пропустив через него электрический ток.

studfiles.net

vest-beton.ru

Оптимальная температура бетонной смеси при укладке

Для того чтобы бетон не тратил свои свойства, его нужно транспортировать с помощью специальных машин и поддерживать нужную температуру. Правильное соблюдение температурного режима позволит создать благоприятные условия твердения смеси, предотвратить опасное трещинообразование не только в период выполнения строительных работ, но и в дальнейшей эксплуатации всего строения.

Изображение 1. Таблица времени твердения бетона.

В материале данной статьи речь пойдет о том, какой должна быть температура бетона для того, чтобы он смог затвердеть и набрать необходимую прочность.

Температура свежеприготовленного бетона

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от +5 до -3°C ее температура должна быть не меньше +5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м? (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше +10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают +15+20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже +10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

Зимний период

К укладке бетонной смеси в холодное зимнее время года есть одно главное требование – приобретение бетоном прочности, достаточной для распалубки, полной или частичной нагрузки конструкции. Следствием замерзания бетонной смеси в начальной стадии является существенное снижение ее прочности после того, как произойдет оттаивание.

Данное явление происходит из-за того, что свежеприготовленный бетон насыщен влагой, которая при низкой температуре замерзает и расширяется, результатом этого становится разрыв связи между слабо схватившимся цементным камнем и поверхностью заполнителей.

График усадки при высыхании бетона.

Кроме того, при сооружении железобетонных конструкций раннее замораживание бетонной смеси значительно снизит ее сцепление с металлической арматурой.

При выполнении бетонных работ в зимний период нужно обеспечить твердение бетонной смеси во влажной и теплой среде на протяжении определенного времени. Этого можно достичь двумя способами:

  • применение внутренней температуры бетона;
  • дополнительная подача тепла.

В первом способе нужно использовать быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Специалисты рекомендуют применять различные ускорители твердения цемента, например, хлористый кальций. Таким образом, ускорение твердения бетонной смеси добивается путем уменьшения количества воды, добавления в нее воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, а также использование при укладке высокочастотного вибратора.

Выполнение всех этих мероприятий непременно позволит ускорить твердение и даст возможность добиться достаточной прочности бетонной смеси прежде, чем она замерзнет.

Запас внутренней теплоты создается путем нагревания материалов, из которых состоит бетонная смесь, кроме того, в застывающем бетоне тепло выделяется и в результате химической реакции, которая происходит между водой и цементом (экзотермия цемента).

Следует знать, что для замешивания бетонной смеси подогревать можно только воду или воду и составные (щебень, гравий, песок). Вода подогревается до 90°С, наполнители – до 40°С.

Обогрев бетона

Таблица ускорителей и замедлителей схватывания бетонных смесей.

Нужно учесть, что температура смеси при выгрузке из бетономешалки должна быть не более 30°С, так как при большей температуре она просто застынет и потеряет необходимую для укладки подвижность. Также следует знать, что не рекомендуется добавлять воду в приготовленную смесь, потому что это приводит к снижению ее прочности.

Непосредственно перед тем, как уложить бетон в конструкцию, его можно подогреть в специальном бункере – использовать электропрогрев. Электрический ток проникает через бетонную смесь, и она разогревается до температуры 50-70°С.

Разогретая смесь должна быть сразу же уложена, так как она достаточно быстро густеет. Процесс твердения составляет 3-7 дней, при этом бетон будет выделять весомое количество тепла. Для того чтобы на некоторое время это тепло сохранить, опалубку и открытые ее места нужно накрыть хорошим изоляционным материалом (минеральная вата, шевелин, опилки и т.д.). Данный способ называется термос. Таким способом обогрева бетонной смеси специалисты рекомендуют пользоваться для сооружения конструкций со средней толщиной.

Существует обогрев бетона с использованием пара. Водяной пар пропускается посередине двойной опалубки, которая его окружает, или по трубкам, расположенным внутри бетонной смеси. Пар может пропускаться и по каналам, которые заблаговременно вырезаются на внутренней стороне опалубки. Как правило, температура пара колеблется в пределах от 50 до 80°С.

Обогрев бетонной смеси с помощью пара позволяет достичь ее твердения в сравнительно короткое время (2 суток).

Пластинки-электроды

Схема процессов при твердении бетонной массы.

В данном способе подогрева используется переменный ток. Специальные пластинки-электроды из стали соединяются с электрическими проводами и укладываются с боку или сверху конструкции на начальном этапе схватывания бетона. Также могут быть использованы продольные электроды или короткие стержни из стали, которые вбиваются в бетон с последующим подключением к электрическим проводам. После того как бетон затвердеет, концы стержней просто срезаются.

Пластинки-электроды применяют, как правило, для прогрева плит и стен, поперечные стальные стержни и продольные электроды – для обогрева колонн и балок.

На начальной стадии прогрева необходимо подавать ток с низким напряжением (50-60 В). Свежеуложенная бетонная смесь при прохождении через нее электричества подогревается и затвердевает. Следует учесть, что подогрев нужно выполнять очень медленно, это позволит избежать преждевременного высушивания бетона и появления в нем трещин. Температуру бетонной смеси повышают не больше чем на 5°С/ч, таким путем необходимо довести его температуру до 60°С. При этом способе обогрева бетонной смеси она на протяжении 1-2 дней твердения наберет необходимую прочность.

Обогрев бетонной смеси можно выполнить путем нагревания воздуха, который ее окружает. Для этого необходимо создать брезентовый или фанерный тепляк, в котором соорудить временную печь (газовая горелка, калорифер и т.д.). В сооруженном тепляке ставится сосуд с водой для создания влажной среды. Такой способ намного дороже предыдущего и используется при очень низкой температуре и небольших объемах бетонирования.

Использование противоморозных добавок

Существует и холодный способ бетонирования в зимних условиях. Данный способ не предусматривает подогрев материалов бетонной смеси. Суть его заключается в добавлении в воду большого количества солей: хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, хлористый натрий. Эти соли способны снизить точку замерзания влаги и обеспечить бетонной смеси необходимые условия набора прочности на морозе. Но здесь следует учесть, что бетон, приготовленный с добавлением поташа, очень быстро застывает, а быстрое схватывание приводит к трудностям его укладки в опалубку. Поэтому для удобства работы с бетоном, в котором присутствует данная добавка, добавляется сульфитно-дрожжевая бражка или мылонафт.

Самым простым и экономичным вариантом использования бетона зимой является замешивание бетонной смеси с добавлением противоморозных добавок. Но здесь существуют и свои недостатки, к примеру, большое количество химических элементов (соли) ухудшает структуру бетонной смеси, а это приводит к уменьшению долговечности конструкции.

При эксплуатации конструкции во влажной среде возможно возникновение коррозии арматуры из-за воздействия на нее хлористых солей. Следует знать, что применение для замешивания бетонной смеси нитрита натрия и поташа не вызывает коррозии.

Специалисты не рекомендуют использовать бетон, в приготовление которого включены противоморозные добавки, для сооружения ответственных бетонных конструкций и в сооружениях, которые будут эксплуатироваться во влажной среде.

o-cemente.info

Температура бетона при укладке

Главная » Статьи » Температура бетона при укладке

Для того чтобы бетон не тратил свои свойства, его нужно транспортировать с помощью специальных машин и поддерживать нужную температуру. Правильное соблюдение температурного режима позволит создать благоприятные условия твердения смеси, предотвратить опасное трещинообразование не только в период выполнения строительных работ, но и в дальнейшей эксплуатации всего строения.

Изображение 1. Таблица времени твердения бетона.

В материале данной статьи речь пойдет о том, какой должна быть температура бетона для того, чтобы он смог затвердеть и набрать необходимую прочность.

Температура свежеприготовленного бетона

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от +5 до -3°C ее температура должна быть не меньше +5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м³ (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше +10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают +15+20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже +10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

Зимний период

К укладке бетонной смеси в холодное зимнее время года есть одно главное требование – приобретение бетоном прочности, достаточной для распалубки, полной или частичной нагрузки конструкции. Следствием замерзания бетонной смеси в начальной стадии является существенное снижение ее прочности после того, как произойдет оттаивание.

Данное явление происходит из-за того, что свежеприготовленный бетон насыщен влагой, которая при низкой температуре замерзает и расширяется, результатом этого становится разрыв связи между слабо схватившимся цементным камнем и поверхностью заполнителей.

График усадки при высыхании бетона.

Кроме того, при сооружении железобетонных конструкций раннее замораживание бетонной смеси значительно снизит ее сцепление с металлической арматурой.

Читайте также:  Качественные бетонные полы

При выполнении бетонных работ в зимний период нужно обеспечить твердение бетонной смеси во влажной и теплой среде на протяжении определенного времени. Этого можно достичь двумя способами:

  • применение внутренней температуры бетона;
  • дополнительная подача тепла.

В первом способе нужно использовать быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Специалисты рекомендуют применять различные ускорители твердения цемента, например, хлористый кальций. Таким образом, ускорение твердения бетонной смеси добивается путем уменьшения количества воды, добавления в нее воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, а также использование при укладке высокочастотного вибратора.

Выполнение всех этих мероприятий непременно позволит ускорить твердение и даст возможность добиться достаточной прочности бетонной смеси прежде, чем она замерзнет.

Запас внутренней теплоты создается путем нагревания материалов, из которых состоит бетонная смесь, кроме того, в застывающем бетоне тепло выделяется и в результате химической реакции, которая происходит между водой и цементом (экзотермия цемента).

Следует знать, что для замешивания бетонной смеси подогревать можно только воду или воду и составные (щебень, гравий, песок). Вода подогревается до 90°С, наполнители – до 40°С.

Обогрев бетона

Таблица ускорителей и замедлителей схватывания бетонных смесей.

Нужно учесть, что температура смеси при выгрузке из бетономешалки должна быть не более 30°С, так как при большей температуре она просто застынет и потеряет необходимую для укладки подвижность. Также следует знать, что не рекомендуется добавлять воду в приготовленную смесь, потому что это приводит к снижению ее прочности.

Непосредственно перед тем, как уложить бетон в конструкцию, его можно подогреть в специальном бункере – использовать электропрогрев. Электрический ток проникает через бетонную смесь, и она разогревается до температуры 50-70°С.

Разогретая смесь должна быть сразу же уложена, так как она достаточно быстро густеет. Процесс твердения составляет 3-7 дней, при этом бетон будет выделять весомое количество тепла. Для того чтобы на некоторое время это тепло сохранить, опалубку и открытые ее места нужно накрыть хорошим изоляционным материалом (минеральная вата, шевелин, опилки и т.д.). Данный способ называется термос. Таким способом обогрева бетонной смеси специалисты рекомендуют пользоваться для сооружения конструкций со средней толщиной.

Существует обогрев бетона с использованием пара. Водяной пар пропускается посередине двойной опалубки, которая его окружает, или по трубкам, расположенным внутри бетонной смеси. Пар может пропускаться и по каналам, которые заблаговременно вырезаются на внутренней стороне опалубки. Как правило, температура пара колеблется в пределах от 50 до 80°С.

Обогрев бетонной смеси с помощью пара позволяет достичь ее твердения в сравнительно короткое время (2 суток).

Читайте также:  Технология устройства фундамента

Пластинки-электроды

Схема процессов при твердении бетонной массы.

В данном способе подогрева используется переменный ток. Специальные пластинки-электроды из стали соединяются с электрическими проводами и укладываются с боку или сверху конструкции на начальном этапе схватывания бетона. Также могут быть использованы продольные электроды или короткие стержни из стали, которые вбиваются в бетон с последующим подключением к электрическим проводам. После того как бетон затвердеет, концы стержней просто срезаются.

Пластинки-электроды применяют, как правило, для прогрева плит и стен, поперечные стальные стержни и продольные электроды – для обогрева колонн и балок.

На начальной стадии прогрева необходимо подавать ток с низким напряжением (50-60 В). Свежеуложенная бетонная смесь при прохождении через нее электричества подогревается и затвердевает. Следует учесть, что подогрев нужно выполнять очень медленно, это позволит избежать преждевременного высушивания бетона и появления в нем трещин. Температуру бетонной смеси повышают не больше чем на 5°С/ч, таким путем необходимо довести его температуру до 60°С. При этом способе обогрева бетонной смеси она на протяжении 1-2 дней твердения наберет необходимую прочность.

https://www.youtube.com/watch?v=WOxsLkm2RG4

Обогрев бетонной смеси можно выполнить путем нагревания воздуха, который ее окружает. Для этого необходимо создать брезентовый или фанерный тепляк, в котором соорудить временную печь (газовая горелка, калорифер и т.д.). В сооруженном тепляке ставится сосуд с водой для создания влажной среды. Такой способ намного дороже предыдущего и используется при очень низкой температуре и небольших объемах бетонирования.

Использование противоморозных добавок

Существует и холодный способ бетонирования в зимних условиях. Данный способ не предусматривает подогрев материалов бетонной смеси. Суть его заключается в добавлении в воду большого количества солей: хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, хлористый натрий. Эти соли способны снизить точку замерзания влаги и обеспечить бетонной смеси необходимые условия набора прочности на морозе. Но здесь следует учесть, что бетон, приготовленный с добавлением поташа, очень быстро застывает, а быстрое схватывание приводит к трудностям его укладки в опалубку. Поэтому для удобства работы с бетоном, в котором присутствует данная добавка, добавляется сульфитно-дрожжевая бражка или мылонафт.

https://www.youtube.com/watch?v=9LsHnXwRmW0

Самым простым и экономичным вариантом использования бетона зимой является замешивание бетонной смеси с добавлением противоморозных добавок. Но здесь существуют и свои недостатки, к примеру, большое количество химических элементов (соли) ухудшает структуру бетонной смеси, а это приводит к уменьшению долговечности конструкции.

При эксплуатации конструкции во влажной среде возможно возникновение коррозии арматуры из-за воздействия на нее хлористых солей. Следует знать, что применение для замешивания бетонной смеси нитрита натрия и поташа не вызывает коррозии.

https://www.youtube.com/watch?v=3aMkuktHtcM

Специалисты не рекомендуют использовать бетон, в приготовление которого включены противоморозные добавки, для сооружения ответственных бетонных конструкций и в сооружениях, которые будут эксплуатироваться во влажной среде.

Page 2

  • Армирование
  • Виды
  • Изготовление
  • Инструменты
  • Монтаж
  • Расчёт
  • Ремонт

1pobetonu.ru

Оптимальная температура бетонной смеси при укладке

Для того чтобы бетон не тратил свои свойства, его нужно транспортировать с помощью специальных машин и поддерживать нужную температуру. Правильное соблюдение температурного режима позволит создать благоприятные условия твердения смеси, предотвратить опасное трещинообразование не только в период выполнения строительных работ, но и в дальнейшей эксплуатации всего строения.

Изображение 1. Таблица времени твердения бетона.

В материале данной статьи речь пойдет о том, какой должна быть температура бетона для того, чтобы он смог затвердеть и набрать необходимую прочность.

Температура свежеприготовленного бетона

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от +5 до -3°C ее температура должна быть не меньше +5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м? (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше +10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают +15+20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже +10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

Зимний период

К укладке бетонной смеси в холодное зимнее время года есть одно главное требование – приобретение бетоном прочности, достаточной для распалубки, полной или частичной нагрузки конструкции. Следствием замерзания бетонной смеси в начальной стадии является существенное снижение ее прочности после того, как произойдет оттаивание.

Данное явление происходит из-за того, что свежеприготовленный бетон насыщен влагой, которая при низкой температуре замерзает и расширяется, результатом этого становится разрыв связи между слабо схватившимся цементным камнем и поверхностью заполнителей.

График усадки при высыхании бетона.

Кроме того, при сооружении железобетонных конструкций раннее замораживание бетонной смеси значительно снизит ее сцепление с металлической арматурой.

При выполнении бетонных работ в зимний период нужно обеспечить твердение бетонной смеси во влажной и теплой среде на протяжении определенного времени. Этого можно достичь двумя способами:

  • применение внутренней температуры бетона;
  • дополнительная подача тепла.

В первом способе нужно использовать быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Специалисты рекомендуют применять различные ускорители твердения цемента, например, хлористый кальций. Таким образом, ускорение твердения бетонной смеси добивается путем уменьшения количества воды, добавления в нее воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, а также использование при укладке высокочастотного вибратора.

Выполнение всех этих мероприятий непременно позволит ускорить твердение и даст возможность добиться достаточной прочности бетонной смеси прежде, чем она замерзнет.

Запас внутренней теплоты создается путем нагревания материалов, из которых состоит бетонная смесь, кроме того, в застывающем бетоне тепло выделяется и в результате химической реакции, которая происходит между водой и цементом (экзотермия цемента).

Следует знать, что для замешивания бетонной смеси подогревать можно только воду или воду и составные (щебень, гравий, песок). Вода подогревается до 90°С, наполнители – до 40°С.

Обогрев бетона

Таблица ускорителей и замедлителей схватывания бетонных смесей.

Нужно учесть, что температура смеси при выгрузке из бетономешалки должна быть не более 30°С, так как при большей температуре она просто застынет и потеряет необходимую для укладки подвижность. Также следует знать, что не рекомендуется добавлять воду в приготовленную смесь, потому что это приводит к снижению ее прочности.

Непосредственно перед тем, как уложить бетон в конструкцию, его можно подогреть в специальном бункере – использовать электропрогрев. Электрический ток проникает через бетонную смесь, и она разогревается до температуры 50-70°С.

Разогретая смесь должна быть сразу же уложена, так как она достаточно быстро густеет. Процесс твердения составляет 3-7 дней, при этом бетон будет выделять весомое количество тепла. Для того чтобы на некоторое время это тепло сохранить, опалубку и открытые ее места нужно накрыть хорошим изоляционным материалом (минеральная вата, шевелин, опилки и т.д.). Данный способ называется термос. Таким способом обогрева бетонной смеси специалисты рекомендуют пользоваться для сооружения конструкций со средней толщиной.

Существует обогрев бетона с использованием пара. Водяной пар пропускается посередине двойной опалубки, которая его окружает, или по трубкам, расположенным внутри бетонной смеси. Пар может пропускаться и по каналам, которые заблаговременно вырезаются на внутренней стороне опалубки. Как правило, температура пара колеблется в пределах от 50 до 80°С.

Обогрев бетонной смеси с помощью пара позволяет достичь ее твердения в сравнительно короткое время (2 суток).

Пластинки-электроды

Схема процессов при твердении бетонной массы.

В данном способе подогрева используется переменный ток. Специальные пластинки-электроды из стали соединяются с электрическими проводами и укладываются с боку или сверху конструкции на начальном этапе схватывания бетона. Также могут быть использованы продольные электроды или короткие стержни из стали, которые вбиваются в бетон с последующим подключением к электрическим проводам. После того как бетон затвердеет, концы стержней просто срезаются.

Пластинки-электроды применяют, как правило, для прогрева плит и стен, поперечные стальные стержни и продольные электроды – для обогрева колонн и балок.

На начальной стадии прогрева необходимо подавать ток с низким напряжением (50-60 В). Свежеуложенная бетонная смесь при прохождении через нее электричества подогревается и затвердевает. Следует учесть, что подогрев нужно выполнять очень медленно, это позволит избежать преждевременного высушивания бетона и появления в нем трещин. Температуру бетонной смеси повышают не больше чем на 5°С/ч, таким путем необходимо довести его температуру до 60°С. При этом способе обогрева бетонной смеси она на протяжении 1-2 дней твердения наберет необходимую прочность.

Обогрев бетонной смеси можно выполнить путем нагревания воздуха, который ее окружает. Для этого необходимо создать брезентовый или фанерный тепляк, в котором соорудить временную печь (газовая горелка, калорифер и т.д.). В сооруженном тепляке ставится сосуд с водой для создания влажной среды. Такой способ намного дороже предыдущего и используется при очень низкой температуре и небольших объемах бетонирования.

Использование противоморозных добавок

Существует и холодный способ бетонирования в зимних условиях. Данный способ не предусматривает подогрев материалов бетонной смеси. Суть его заключается в добавлении в воду большого количества солей: хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, хлористый натрий. Эти соли способны снизить точку замерзания влаги и обеспечить бетонной смеси необходимые условия набора прочности на морозе. Но здесь следует учесть, что бетон, приготовленный с добавлением поташа, очень быстро застывает, а быстрое схватывание приводит к трудностям его укладки в опалубку. Поэтому для удобства работы с бетоном, в котором присутствует данная добавка, добавляется сульфитно-дрожжевая бражка или мылонафт.

Самым простым и экономичным вариантом использования бетона зимой является замешивание бетонной смеси с добавлением противоморозных добавок. Но здесь существуют и свои недостатки, к примеру, большое количество химических элементов (соли) ухудшает структуру бетонной смеси, а это приводит к уменьшению долговечности конструкции.

При эксплуатации конструкции во влажной среде возможно возникновение коррозии арматуры из-за воздействия на нее хлористых солей. Следует знать, что применение для замешивания бетонной смеси нитрита натрия и поташа не вызывает коррозии.

Специалисты не рекомендуют использовать бетон, в приготовление которого включены противоморозные добавки, для сооружения ответственных бетонных конструкций и в сооружениях, которые будут эксплуатироваться во влажной среде.

o-cemente.info

Укладка бетона при низких температурах: как обеспечить успешность работ зимой

Необходимость в проведении бетонных работ существует круглый год. Климат же в большинстве регионов России суровый. Отрицательная температура укладки бетона негативно влияет на набирание прочности и отвердение раствора.

Вследствие этого, зимой следует дополнительно создавать увлажненную и теплую среду вокруг залитого бетона, чтобы обеспечить сохранение всех его проектных характеристик.

Бетонные работы зимой имеют свои особенности.

Методы решения проблемы

Влияние температур на сроки отвердения бетона.

Вода, присутствующая в растворе, при отрицательных температурах замерзает. Льдинки, которые образуются, имеют больший объем, чем жидкая вода.

Обратите внимание! Они создают пустоты после оттаивания смеси. Это приводит к существенной потере прочности бетона. Если же раствор замерзает при начальной стадии схватывания содержащегося в нем цемента, то бетонная конструкция либо сооружение весной просто разрушается.

Во времена СССР были разработаны эффективные методы заливки бетона зимой.

Они обеспечили возможность проведения работ при отрицательных температурах.

  1. Тогда самый популярный метод зимней укладки бетона заключался в том, что компоненты входящие в него подогревались. Далее поддерживалась постоянная их температура. Кроме этого создавалась и положительная температура бетона при укладке бетона (самой конструкции), до тех пор, пока он не набирал нормативной прочности.
  2. Сейчас разработаны новые методы, дающие возможность осуществления работ зимой, без нужды подогревать компоненты смеси либо ее саму, после укладки.
      Укладка смеси с использованием принципа «термоса»

Метод термоса.

  1. Инструкция говорит о том, что простой метод создать приемлемые условия для твердения бетона зимой — это обустройство «термоса». Он будет изолировать конструкцию от действия окружающей среды. Эта технология была разработана 50 лет назад профессором И. А. Кириенко.
  2. При ее применении поверхность бетонного сооружения укрывают слоем утеплителя (опилки, шлак, маты из соломы, камыш и пр.). Метод «термоса» оптимален при создании массивных конструкций, обладающих сравнительно небольшой поверхностью охлаждения. Температура воздуха должна быть не ниже, чем -15 градусов, а соотношение поверхности конструкции к ее объему — менее 6.
  3. Тепло, выделяемое цементом при отвердении, прогревает все сооружение изнутри. Утеплитель не дает ему уходить в атмосферу.
Обогрев бетона

Прогрев бетона термоматами.

  1. С тем, чтобы увеличить отвердение раствора в небольших сооружениях, в него добавляют специальные присадки-ускорители.
  2. Для конструкций, обладающих сравнительно малыми размерами, применяют и дополнительное обогревание. Делается это при помощи тепляков из дерева, горячего пара либо воздуха (для него делается особый кожух вокруг опалубки).
  3. Положительная температура бетона при укладке зимой поддерживается и при помощи электротока. Для этого производители выпускают специальные термические маты для бетона.

Альтернатива обычному бетону

При проведении работ с бетоном зимой, широкую популярность приобрел еще один метод.

Морозостойкие присадки

На фото рекомендуемые присадки для смеси.

Основан он на добавлении в бетон особых присадок, увеличивающих морозостойкость раствора. Они понижают температуру его замерзания и ускоряют отвердение и набирание прочности.

Это, как правило, соли, цена которых невысока — хлористый натрий либо кальций.

  1. Данный метод оптимален при сооружении любых ответственных конструкций, если наблюдаются заморозки либо слабые морозы. В данном случае, дополнительный прогрев бетона не нужен. После полного твердения смеси можно производить алмазное бурение отверстий в бетоне.
  2. Когда возводимый объект не ответственен, можно применять больший объем модификатора. Тогда работы можно производить и при -20 градусах.

При строительстве монолитных бетонных сооружений, армированных не напряженно,  СНиП №111/1/76 требует обеспечить набирание прочности раствором, до точки его замерзания, не менее, чем:

  • 50%, если применяется бетон М-150;
  • 40% , когда работы производятся смесью М-200 либо М-300;
  • 30%, при выборе раствора М-400 или М-500.

При сооружении объектов, которые после окончания строительства будут замораживаться и оттаивать, прочность смеси должна составлять не менее 70% (для любых классов бетона). Если конструкция была предварительно напряжена — 80%.

Прочность раствора с добавками

Готовый к применению модификатор.

Противоморозные присадки добавляются в раствор с учетом атмосферной температуры воздуха.

Прочностные характеристики смеси, к тому моменту, когда она охладится до проектной температуры, должны равняться:

  • 30%, если применяется бетон до М-200;
  • 25%, когда выбор падает на раствор М-300/М-400.

Обратите внимание! Растворы озвученных марок, набрав предварительную прочность 25/30%, без негативных последствий могут замораживаться. Однако после их весеннего оттаивания, они должны добрать характеристики прочности до 100% до того момента, когда их станут нагружать в полной мере. Это же утверждение верно, если производится резка железобетона алмазными кругами.

Приготовление смеси зимой

На бетонных заводах существуют все условия для производства раствора зимой.

  1. Зимой раствор производится в отапливаемых цехах бетонных заводов. Следят за процессом лаборанты, осуществляющие испытания и проверки смеси на прочность. Определяя, при какой температуре можно класть газобетон либо другие виды материала, они контролируют добавление модификаторов в смесь.
  2. Наполнители (гравий, щебень, песок) перед их засыпкой в бетономешалки, в обязательном порядке подогреваются (как и применяемая вода) и разрыхляются. Это надо для того, чтобы температура готового бетона соответствовала допустимым нормативам.

Лаборанты постоянно контролируют качество смеси.

  1. Определяя, при какой температуре укладывают бетон, проектировщики должны понимать, что заливать его зимой следует с запасом тепла. Он тратится при транспортировке смеси к стройплощадке и в ходе работ, до начала прогревания сооружения (если данный метод применяется).
  2. Бетон, уложенный своими руками в опалубку, должен обладать температурой, не меньшей, чем проектная, рассчитанная для применения метода «термоса».
  3. При изготовлении зимнего раствора, температура наполнителей и воды (при их подаче в бетономешалку), а также температура готового бетона, определяются при помощи расчетов. При этом принимаются во внимание тепловые потери в ходе перемешивания компонентов смеси, доставки и укладки материала.
  4. Применение излишне нагретой воды может повлечь запаривание вяжущего вещества. Чтобы этого процесса избежать, следует строго регламентировать очередность закладки компонентов бетона в смеситель. Так, щебень/гравий единовременно с водой засыпаются в мешалку. Лишь после наполнения агрегата половиной объема необходимой воды можно сыпать песок и цемент.
  5. Время смешивания составных частей раствора следует увеличивать зимой, минимум на 25 процентов, по сравнению с процессом приготовления бетона летом (если применяется только горячая вода). Когда все составляющие смеси разогреты, продолжительность процесса можно и не увеличивать.

Вывод

На данный момент существует возможность осуществления качественных бетонных работ при самых суровых зимних условиях.

При этом следует учитывать несколько важных факторов:

  • режим температур, сопутствующий работам;
  • оптимальный состав бетонной смеси для данных условий;
  • и точное следование выбранной технологии.

Видео в этой статье поможет вам разобраться с представленной сегодня темой более наглядно.

загрузка...

masterabetona.ru

Температура для бетонных работ: оптимальные значения для проведения качественных работ, правила и нормативы и способы избежать проблем зимой

Основной проблемой, сопровождающей работы по бетонированию в зимнее время, является низкая температура. Как выход можно рассматривать применение материала специальных марок, использование противоморозных добавок, электро-прогревание и прочие современные хитрости.

Каждый из вариантов хорош по-своему. Но только правильно подобранная технология поможет проводить бетонные работы при низких температурах без потери качества.

Часто бетонные работы приходится осуществлять зимой.

Температурные условия

Забетонированная поверхность схватывается и затвердевает тем быстрее, чем теплее и суше вокруг.

Чему мешает холод

Зимой мешает не только холод, но и чрезмерная влажность, способствующая замедлению процесса застывания.

Вот основные факторы, отрицательно влияющие на процесс.

  1. Гидратация цемента замедляется, вплоть до полной остановки застывания и набора прочности бетонного изделия.
  2. Вода, обязательно присутствующая в смеси, вымерзает, разрушая структуру материала.
  3. Влага, содержащаяся в окружающем воздухе в повышенной концентрации, замедляет застывание. Время набора прочности в этом случае значительно увеличивается.
Оптимальные условия

Сроки отвердения бетона при разных температурах.

С наступлением зимнего сезона строительные работы не останавливаются.

В зависимости от условий, температура при бетонных работах может способствовать, не препятствовать или мешать процессу.

  1. При режиме от 0⁰ до +10⁰ гидратация заметно затормаживается. В среднем процесс набора прочности до 70% составляет до 4-х недель.
  2. Температура выше +11⁰ немного ускоряет затвердевание, но до норм и в этом случае далеко.
  3. Благоприятной считается температура в +20⁰, тогда можно не проводить дополнительные операции по ускорению набора прочности.

Обратите внимание! Стандартом, установленным нормативными документами, принято считать полную гидратацию материала в течение 28 суток.

Для достижения 70 процентной прочности при благоприятных факторах достаточно 10–12 суток.

Вода как необходимость

Гидратация цемента без присутствия воды невозможна. Она выступает в качестве необходимой составляющей, помогающей образованию цементного камня. На протяжении всего времени созревания обязателен контакт воды с цементом.

Температурная отметка ниже 0⁰ считается критической.

В это время жидкость начинает замерзать, расширяясь и разрушая структуру материала. Тем более нежелательны несколько циклов замерзания и оттаивания. В этом случае структурные связи разрываются интенсивнее, в конечном итоге полностью разрушая готовую конструкцию.

Особенности проведения работ зимой

Обогрев конструкции при помощи тепляка.

Рассмотрим все нюансы и возможные проблемы, возникающие при отрицательной окружающей температуре. Главная задача – не дать воде в растворе замерзнуть. Тем более актуальна проблема, если вы работаете своими руками, обустраивая быт.

Лета ждать долго, придется подстраиваться под не самые комфортные условия.

  1. Можно применить противоморозные добавки (ПМД) для бетона.
  2. В отдельных случаях помогает укрывание залитой поверхности ПВХ пленкой или рулонным утеплителем.

Время прогрева бетона, исходя из температуры воздуха.

  1. Хорошо работает электро-прогрев бетонных конструкций.
  2. Над забетонированными участками возводят временные сооружения и обеспечивают обогрев тепловой пушкой.
  3. Нередко цементную смесь готовят на подогретой воде. Поддерживаемая при замешивании положительная температура даст неплохой результат. Особенно, если уложенный бетон изолировать от мороза одним из вышеперечисленных способов.

Обратите внимание! При монтажных работах большого объема дорогостоящие приемы не всегда используются из-за высокой стоимости. Нередко инструкция запрещает применение электронагревательных приборов.

Значит, придется выбирать оптимальный для вашего случая вариант.

Основные правила и нормативы

Способы защиты смеси.

  1. При удачно подобранном тепловом балансе готовой смеси, не содержащие наледей сухие наполнители, загружают в бетономешалку в не подогретом состоянии.
  2. Температура смеси при выходе из смесителя для портландцемента (в том числе и пуццоланового), шлакопортландцемента марок ниже 600 должна составлять +35⁰.
  3. Для марок выше 600 и быстротвердеющих аналогов температурная планка +30⁰, для глиноземистого цемента +25⁰.
  4. Время транспортировки и укладки подогретой цементной смеси не должно превышать времени до того, как бетон начнет схватываться.
  5. Температура уложенной в опалубку бетонной смеси к началу нагрева или выдерживания не должна быть ниже +5⁰ (при использовании бетона с противоморозными компонентами). При тепловой обработке соблюдается режим не ниже +2⁰.
  6. Заливка бетона ведется непрерывно, при вынужденных перерывах его накрывают пленкой или обогревают.

Обратите внимание! Нормативными считаются условия, когда проводятся бетонные работы и температура воздуха вокруг не ниже +5 ⁰.

Поднять ее до нужного уровня помогут временные тепляки над конструкцией.

  1. Бетон без противоморозных добавок к моменту замерзания должен приобрести прочность 50%, 40% и 30% для марок В-12.5; В-15/В-22.5 и В-30/В-40 соответственно. Для подверженных периодичной заморозке и оттаиванию после выдерживания конструкций, граница прочности независимо от марки бетона – 80%.
  2. Раствор с противоморозными добавками к моменту замерзания должен достичь прочности в 30%, 25% и 20% для марок В-15, В-22.5 и В-30 соответственно.
  3. При разнице температур уложенного бетона и окружающего воздуха более 25⁰, конструкцию со снятой опалубкой укрывают.

Проведение работ на грунтах с вечной мерзлотой

Защита бетонной конструкции в условиях вечной мерзлоты.

Следует особо отметить, что манипуляции с бетонными смесями на грунтах в регионах с вечной мерзлотой рекомендуется производить в строгом соответствии с нормами.

Учитывается и влияние на остывание заливки суровых воздействий ветра и температуры.

  1. При подборе состава смеси придется взять во внимание влияние сопутствующих компонентов на поведение цемента. Сезон завоза, срок хранения на складах также, имеет немаловажное значение.
  2. Монтаж бетонных конструкций в специфических регионах производят тогда, когда условия почвы соответствуют проектным.
  3. Приготовленное для заливки основание защищают от оттаивания в летний период и от промерзания в зимний.

Теплоизоляция фундамента из бетона при помощи пленки.

  1. При укладке непосредственно на мерзлоту, температура бетонного раствора не должна быть выше +10⁰. Это вычисляется теплотехническими расчетами, не допускающими оттаивание грунта.
  2. При необходимости укладки смеси с температурой, превышающей +10⁰ с выдерживанием способом термоса или электро-подогревом, делается подушка.

Она представляет собой термоизолирующий песчаный слой с положительной температурой. Песок трамбуют и дожидаются промораживания.

Затем на него насыпают еще один песчаный слой, настилают гидроизоляцию и заливают бетоном. Толщина изолирующей подушки зависит от производственного проекта.

  1. Для ускорения застывания раствора нередко используются противоморозные компоненты и ускорители твердения. Их количество не должно спровоцировать размораживания грунтовой основы.
  2. Присутствующие опалубка и гидроизолирующий слой исключают переход солей из бетонной конструкции в вечномерзлую почву. Здесь допускается использование бетонирования с большим процентом противоморозных компонентов.

Вероятные последствия бетонирования зимой

Верхний слой не отвердевшего бетона при заморозках может разрушиться.

Случается, что застройщик начал работы ранней осенью, в надежде закончить их до заморозков. Но холода наступили раньше запланированного, а бетонные конструкции уже залиты, но не достигли положенной прочности.

Хозяин, тщательно изучивший информацию, при какой температуре можно работать с бетоном, испытывает легкий шок и замешательство. Но переживать не стоит, так как набор прочности только приостановится. При наступлении оттепели процесс застывания возобновится в стандартном режиме.

Специалисты поясняют, что при временном понижении температуры воздуха подмерзает только тонкий поверхностный слой бетона. Мощная плита фундамента или перекрытие не пострадают, конструкция не понесет необратимых повреждений. Самое плохое, что ждет строителя – осыпание тонкого верхнего слоя, в любое время подлежащего восстановлению.

Почему страдает только внешняя оболочка
  1. Свежая бетонная смесь проходит изотермический процесс. То есть – этапы реакции взаимодействия воды с цементом и прочими компонентами. Благодаря этому выделяется тепло, согревающее большую часть конструкции.
  2. Присутствие опалубки также, играет немаловажную, утепляющую роль. Поверхностный же слой, хоть и подмерзает, защищает собой все остальное.
  3. Из всех компонентов бетонной массы вода является самым легковесным. Поэтому она устремляется в верхний пласт блока, концентрируясь там в излишке. Как следствие – кристаллизация, расширение и разрушение оболочки фундамента, плиты и прочего.
Если замерз бетон

На фото укрытие бетона пленкой.

Случилось, и ваше творение все же, подверглось нечаянно нагрянувшим ранним морозам, не успев застыть должным образом.

  1. Купите в строительном магазине ПВХ пленку. У материала доступная цена, зато пользу получите немалую. Укройте ею бетонные элементы, прижав по краям камнями. Если на оттепель нет надежды, оставьте конструкцию до весны. Так вы спасете все, пожертвовав лишь тонким верхним слоем.
  2. Не накрытый бетон разрушится к весне сильнее. Снег, скапливаясь на нем, будет ускорять процесс кристаллизации воды, разрушающей материал. Несколько циклов оттаивания и замерзания пагубно повлияют на плоды вашего труда.
  3. Если по весне вы обнаружили отслоившиеся фрагменты, тщательно сметите их веником или щеткой. За главную часть не беспокойтесь, она в порядке. А вот поверхности просто отреставрируйте, заштукатурив их. Бетон дойдет «до ума» тем быстрее, чем теплее будет на улице.
Метод холодного бетона

Противоморозная добавка.

Этот способ сегодня широко применяется при строительстве больших площадей, аэродромов, дорог. Принцип заключается в добавлении к смеси противоморозных присадок — хлористого натрия и хлористого кальция.

Добавки сильно понижают порог замерзания воды.

  1. Хлористый кальций сокращает сроки застывания состава, а другие компоненты пластифицируют смесь, облегчая ее укладку.
  2. Соли примешивают к бетонной массе в виде водных растворов. Их концентрацию рассчитывают по таблицам.
  3. Конструкция набирает необходимую прочность за месяц на 50%, за три месяца – на 100%.

Дозировки присадки.

  1. При плюсовых температурах работать с такой смесью не рекомендуется из-за слишком быстрого застывания. Материал целесообразно использовать зимой, но нежелательно работать при морозах ниже -20⁰.
  2. В отличие от обычных составов данный тип менее прочен и долговечен, технические характеристики немного уступают, но удовлетворительны.

Вывод

Суровый климат или вынужденные строительные работы при низких температурах не должны настораживать. Грамотный расчет, правильно подобранные добавки и технологии помогут справиться с задачей. Подробнее тему раскроет видео в этой статье.

загрузка...

Page 2

Для того чтобы отлитый бетонный монолит приобрел прочность, соответствующую его марке, необходимо точно соблюдать технологию заливки, в том числе процедуру гидратации бетона. Наилучшими условиями для этого процесса является среда со средней влажностью воздуха и температурой + 20 оС.

Но что делать, если необходимо проводить строительные работы в холодный сезон? Что гласит строительная инструкция по бетонированию о работе при слишком жаркой погоде? Рассмотрим эти вопросы более подробно.

Заливка бетона зимой требует соблюдения особых температурных условий

Оптимальные условия для бетонирования

Согласно ГОСТ на температуру бетонной смеси, этот показатель должен составлять + 30 оС. Но такого удается достичь лишь только в том случае, когда столбик термометра находится около отметки в + 20 оС.

Совершенно другая ситуация возникает поздней осенью и зимой, когда ртуть в термометре опускается до показателей от + 5 оС до — 3 оС.

В этом случае температура бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя может составлять:

  • при объеме цемента в бетонной смеси более 240 кг/куб. метр (марка бетона М200 и выше) – не менее + 5 оС;
  • во всех остальных случаях – не менее + 10 оС.

Температура подаваемой после транспортировки смеси должна соответствовать СНИП

В наиболее экстремальных условиях, когда воздух охлаждается до отметки -3 оС допускается проведение работ только в том случае, когда свежеприготовленный бетонный раствор вызревал не менее 3 суток при внутренней температуре не менее + 10 оС. Иначе отлитая бетонная конструкция не будет соответствовать требованиям СНИП по прочности.

Совет! Если вы проводите строительство частного дома или иного сооружения своими руками, воздержитесь от бетонирования при температуре ниже -3 оС. Этот процесс требует применения специального оборудования и четкого соблюдения технологии, чего тяжело достичь в домашних условиях.

Бетонные работы в экстремальных условиях

Низкие температуры

Особенность работы в таких условиях состоит в том, что бетон при низких температурах схватывается медленнее. Для набора прочности, указанной в нормативной документации, монолиту необходимо больше времени.

Например:

  1. При показаниях термометра в течение суток около + 5 оС готовая конструкция застывает в два раза больше, чем в обычных условиях.
  2. Когда воздух на стройплощадке остывает до 0 оС, процесс затвердевания и набора прочности практически прекращается.
  3. Если только что уложенная бетонная смесь замерзает (что происходит при несоблюдении технологии ее изготовления или перевозки), монолит может полностью разрушиться.

Разрушение бетона вследствие замерзания в нем воды

Содержащаяся в растворе вода при отрицательных температурах кристаллизуется, вследствие чего в бетоне образуются пустоты и поры, снижающие прочность бетонного изделия. Кроме того, лед оказывает повышенное давление на стенки бетонной конструкции.

В готовом монолите могут образоваться трещины и расколы. Кроме того, замерзшая вода разрывает связи между цементом и заполнителем бетона (щебнем, гравием и так далее).

Созревание бетона при низких температурах должно завершиться до момента замерзания.

В противном случае появляется сразу два негативных момента:

  • готовая конструкция не сможет набрать прочность, предусмотренную маркой бетонной смеси;
  • после оттаивания затвердевание будет происходить неправильно, существует возможность разрушения.

Для того чтобы продолжать работы в холодное время года, необходимо пользоваться специальными марками бетона и соответствующими добавками. Они не только улучшат качество монолита, но и позволяет сократить время застывания.

Рассмотрим таблицу, составленную согласно СНИП 3.03.01-87, которая показывает время затвердевания различных марок бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Марка Прочность Кол-во дней при температуре +5 оС Кол-во дней при температуре +10 оС
Бетон с добавками 20 4 3
М400 30 6 4
M150 –М350 40 9 6
М100 50 14 10
Бетон в водонасыщенном состоянии 70 25 20

Повысить качество бетона в холодный сезон можно следующими способами:

  • при производстве бетона использовать цемент, способствующий быстрому набору прочности готовым монолитом;
  • повышать процентное содержание цемента в готовой строительной смеси;
  • снижать количество воды, добавляемой в раствор;
  • производить предварительный подогрев сырья (до +35 оС) и воды (до +70 оС) – это требование регламентировано СНиП 3.03.01-87;
  • использовать противоморозные добавки для бетона (их цена невелика, потому не слишком увеличивает сметную стоимость строительства).

Фото затвердевающего бетона в фундаменте после заливки

Высокие температуры

После окончания укладки бетона на строительной площадке, вследствие воздействия воды на цементный порошок, начинается затвердевание раствора. Жаркая погода ускоряет этот процесс. Однако если этот показатель поднимается выше отметки в +25оС (температура высыхания бетона), происходит расширение строительной смеси, которое фиксируется после окончания процесса затвердевания.

Позже, после остывания, бетонный монолит начинает сжиматься, чему препятствует возникшая твердая структура. Как результат – появление усадочных трещин и деформация. Этот процесс может продолжаться вплоть до 12-16 часов, что крайне отрицательно сказывается на прочности.

Полиэтилен препятствует преждевременному испарению влаги из бетона

Если прогноз погоды в месте проведения строительных работ указывает на повышение температуры воздуха выше +25 оС в течение нескольких последующих дней, необходимо немного изменить состав бетонирующей смеси.

Для этого необходимо:

  • использовать быстротвердеющий цемент, марка которого в 1,5-2 раза превышает рекомендованную;
  • добавлять в готовый раствор пластифицирующие добавки или вещества, замедляющие процесс твердения;
  • работать в утреннее, вечернее и ночное время, когда температура воздуха не поднимается выше + 20 оС.

Совет! При проведении работ в жаркое время, целесообразно защищать свежий бетон от воздействия ветра и прямых солнечных лучей.

Кроме того, рекомендуется увлажнять поверхность, способствуя правильной гидратации.

Поведение бетона при воздействии открытого огня

Рассматриваемый строительный материал является чрезвычайно огнеупорным, что стало одним из многих факторов, способствующих его популярности. Температура плавления бетона, например, составляет около + 1200 оС (в зависимости от марки и заполнителя).

Кроме того, внешний вид бетонных конструкций при пожаре помогает определить температуру пламени и выбрать подходящий способ тушения пожара:

  1. Температура около + 300 оС – искусственный камень приобретает розоватый оттенок, происходит оседание на поверхность значительного слоя сажи и продуктов горения.
  2. Температура от +400 оС до + 600 оС – бетон приобретает красный оттенок, сажа выгорает с поверхности монолита.
  3. Более высокая температура – конструкция становится бледно-серой.

Разрушение бетона при горении носит, как правило, спокойный характер. Коэффициент расширения входящих в него наполнителей находится в широком диапазоне, вследствие чего сцепление щебня или гравия с цементным порошком разрушается постепенно, начиная с отметки в +300 оС.

Бетон – очень огнестойкий материал

Если нагрев продолжается, в структуре монолита возникают трещины, которые постепенно расширяются вплоть до потери конструкцией целостности.

Вывод

В качестве итога следует отметить, что застывание бетонной строительной смеси при отрицательной либо слишком высокой температуре воздуха должно проходить под строгим контролем. Необходимо постоянно снимать температурные показатели поверхности монолита и корректировать их с помощью описанных выше способов.

Более подробно о процессах, связанных с заливкой и затвердеванием бетона можно узнать, ознакомившись с видео в этой статье.

загрузка...

masterabetona.ru

vest-beton.ru


Смотрите также

© "Совершенные окна", 2019 г.
Перепечатка текстов, а так же полное или частичное воспроизведение других материалов сайта возможно только с согласия их авторов.

телефон: (495) 755-10-94
(многоканальный)