Современные темпы строительства требуют круглогодичной работы компаний, но, не все материалы способны выдерживать низкие температуры. В данной статье пойдет речь о том, как готовить зимний бетон своими руками, а также будет рассказано о его характеристиках отличиях от обычного.
Самостоятельное бетонирование в зимний период
Особенности зимнего бетонировани
Осуществляемая укладка бетонного раствора зимой усложняется из-за следующих причин:
- При низкой температуре начинается замедление гидратации цемента, поэтому период набора прочности бетона возрастает.
- Рост давления в бетоне начинается из-за замерзшей расширяющейся воды, что в результате вызывает его разупрочнение.
Образующиеся ледяные корки нарушают связанные между собой компоненты раствора. Уменьшение прочности зависит от точного возраста бетона и произошедшего замерзания воды. Самым опасным считается период схватывания свежей залитой смеси, ведь прочность появляется из-за ее замерзания. При возрастании температуры цементная гидратация начинается снова. При этом по прочности бетон серьезно уступает не замороженному раствору.
Устоять перед разрушением структуры может качественный зимний бетон, набравший определенный уровень прочности. Очень важно соблюдение беспрерывной укладки готовой смеси, что не позволяет появиться холодным швам.
В Москве в строительстве самым популярным методом бетонирования стала защита бетона от вероятного замерзания при происходящем схватывании, а также наборе критической прочности, составляющей 50% от усиленной марочной. В более серьезных конструкциях обустраиваемый бетон защищается от замерзания почти до 70% от величины проектной прочности.
Сегодня используются следующие методы зимнего бетонирования:
- введение в состав разработанных противоморозных добавок или химических веществ;
- тщательное укрытие смеси утеплителями;
- разные виды прогрева поверхности бетона.
Применение добавок противоморозного действия
Сегодня самым удобным способом защиты бетонирования зимой стало применение разработанных противоморозных добавок. Способ считается более дешевым по сравнению с бетонированием, требующим тщательного утепления конструкции, включая прогрев электричеством или используемыми инфракрасными лучами. Такие специальные добавки применяются самостоятельно или сочетаются с остальными методами подогрева.
Все известные добавки в бетон подразделяются на следующие группы:
- Добавки для ускорения или замедления схватывания смеси. Например, это электролиты, не электролиты и карбамид, а также многоатомные спирты.
- Модификаторы, созданные из хлорида кальция и существенно ускоряющие время схватывания бетона.
- Вещества с антифризными свойствами, которые ускоряют схватывание раствора с усиленным тепловыделением после выполнения заливки. Это трехвалентные сульфаты, созданные из алюминия и добавленного железа.
Многих строителей интересует вопрос о том, можно ли добавлять соль в бетон зимой. Техническая соль не разъедает цемент и считается самой доступной и недорогой противоморозной добавкой, которая обеспечивает непрерывность бетонных работ при низкой температуре воздуха.
Советы по выбору
При выборе присадок в бетон учитывают обстоятельства эксплуатации будущей конструкции, условия заливки, используемый метод работ, марку и состав цемента, температуру окружающей среды, качество присадки и т.д. Чаще всего выбирают такие вещества, как: хлористый натрий для быстрого затвердевания, нитрит натрия, поташ для портландцемента.
Обычно присадку выбирают по действию и потребностям – после тщательного изучения свойств конкретной добавки выбирают ту, что отвечает условиям и требованиям. В особых случаях обращаются к специалистам.
Особенности выбора вещества:
- В конструкциях с ненапрягаемой арматурой сечением больше 5 миллиметров можно применять любые добавки, кроме тех, что вызывают коррозию.
- Если сечение арматуры меньше 5 миллиметров, нельзя применять ХК, НН и ХК.
- Когда есть выпуск арматуры и закладные элементы, а сталь без защиты, подойдут НКМ, П, НН, НК, СН. При условии наличия у стали комбинированного покрытия запрещено использовать ХК и НН.
- При условии эксплуатации с постоянным погружением бетонной конструкции используют все типы добавок.
- СН, НК, НКМ, НН подходят для условий переменного влияния на конструкцию агрессивных вод.
- Для конструкции, эксплуатируемой в агрессивной газовой среде постоянно, не применяют ХК.
Противоморозные добавки в бетон позволяют проводить работы в любых условиях без ущерба качеству и прочности монолита. При условии верного выбора присадки и соблюдения технологии удается добиться высоких результатов.
Мероприятия увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок пмд
Разработанные противоморозные добавки необходимы для ускорения схватывания и твердения бетона. Причем для нормального результата проводится ряд следующих важных мероприятий:
- Создание участков теплоты внутри бетонного раствора с проведением подогрева его основных компонентов.
- Утепление поверхности бетона для необходимого сохранения тепла, образующегося при изотермической реакции цемента с добавленной водой.
- Использование высокомарочных твердеющих цементов.
- Изготовление смеси из предварительно подогретых компонентов требует иного порядка процесса их загрузки в отличие от летних условий и одновременной загрузки материалов в барабан смесителя. Например, зимой в барабан необходимо заливать горячую воду, затем добавляется выбранный заполнитель, вводятся цементная смесь и песок.
- Смесь транспортируется в утепленной специальной машине, имеющей двойное днище. Пункт проведения погрузочно-разгрузочных работ защищается от ветра. Заливать бетон необходимо с помощью устройств, которые обязательно утепляются.
- С опалубки счищаются снег и образующаяся наледь, арматура тоже должна быть обязательно очищена.
- Зимнее бетонирование проводится в быстром темпе.
Совет! При зимнем выполняемом бетонировании нежелательно применение каких-либо замерзших заполнителей.
Замерзание воды
Серьезным фактором при укладке бетонного раствора является срок замерзания воды, ведь от этого зависит прочность конструкции. Поэтому бетон получится хрупким при замерзании именно в своем раннем возрасте. Причем период схватывания раствора считается самым критичным.
Используемая технология бетонирования в зимних условиях свидетельствует о том факте, что при замерзании бетона практически сразу после размещения в опалубке на величину его прочности повлияет сила мороза. При росте температуры воздуха начнется продолжение гидратации. Но конструкция по свой прочности уступит похожему строению, смесь которого не замерзала при укладке. Но если бетон смог набрать прочность до замерзания, в дальнейшем он может замораживаться без изменений своей структуры и появления дефектов. Предотвращение появления xoлoдныx швoв возможно с помощью непрерывного укладывания смеси.
Виды укрывных материалов
Для корректного отвердевания бетонных поверхностей после заливки специалисты настоятельно рекомендуют использовать всевозможные укрытия.
С их помощью можно оградить участок строительных работ от нежелательных климатических факторов. Это позволяет избежать губительного воздействия температур и повышенной влажности.
Все виды материалов, которые используются при строительно-монтажных работах, можно разделить на две основные категории:
Летние варианты укрытий
В теплое время года или в межсезонье допустимо применять варианты, не предусматривающие утепления. Для предохранения свежезалитых поверхностей можно воспользоваться:
- прочными синтетическими тканями высокой плотности;
- синтетическими материалами, пропитанными поливинилхлоридом (ПВХ);
- брезентом с дополнительной пропиткой, благодаря которой укрывной материал получает водоотталкивающие и/или огнеупорные свойства.
Обработка полимерными составами делает ткань непромокаемей, благодаря чему ее можно использовать для предохранения бетонного покрытия от росы, осадков, инея.
Защитные материалы могут предлагаться в рулонах либо в виде уже готовых изделий тентов. По краям таких покрытий на определенном расстоянии (обычно 0,5 метров) прокладываются люверсы – металлические кольца, сквозь которые пропускаются шнуры, стягивающие конструкцию по периметру.
Тенты могут иметь стандартные размеры (2х3; 3х4; 4х6, 6х8 и другие) либо выполняться на заказ по параметрам клиентов, что гарантирует более высокую степень защиты забетонированного участка.
Зимние варианты укрытий
В суровых климатических условиях обычно используются укрывочные маты для бетона, выполненные из комбинации нескольких видов материалов. Обычным вариантом является использование двух кусков материала, между которыми помещается утеплитель.
Для наружных слоев обычно используются плотные водостойкие ткани, такие как:
- ПВХ;
- тарпаулин;
- OXFORD;
- брезент.
Между ними помещается утепляющий слой, например:
- синтепон;
- изолон (вспененный полиэтилен).
В зависимости от выбранных материалов соединение составных частей производится путем склеивания горячим воздухом или сшивания прочными лавсановыми нитями, которые не разрушаются под воздействием окружающей среды.
При использовании матов гарантируется более качественная теплоизоляция, поскольку сохранности тепла дополнительно способствуют воздушные прослойки между составными частями спаянной конструкции.
Метод «термоса»
Технология метода «термоса» состоит в укладке нормальной по температуре смеси в хорошо утепленную опалубку. Бетон становится прочным из-за выделения тепла при происходящей реакции цементной гидратации. Большое количество образующегося тепла выделяется при работе с высокомарочными цементами.
Эффективность «термоса» возрастает при сочетании с используемыми противоморозными добавками и другими веществами.
Бетонирование зимой с помощью «горячего термоса» состоит в подогреве раствора до температуры 60-80 °С. На месте строительства бетонная смесь постепенно разогревается специальными электродами. При этом она является сопротивлением в действующей цепи переменного тока. Электропрогрев осуществляется в специальных бадьях.
Работа с большими поверхностями
С момента, когда закончена укладка бетона на открытой большой поверхности, необходим соответствующий уход, осуществление которого возможно несколькими способами.
Для полива используется стандартный, подключенный к трубопроводу шланг с распыляющей насадкой. В некоторых случаях рационален монтаж системы орошения с непрерывным действием. Но это может привести к цветению бетона из-за растворенного железа, содержащегося в воде. Поэтому желательно использование труб из специализированных сплавов.
При обустройстве плотин стоит помнить о том, что большая открытая поверхность имеется на каждом блоке, то есть уход за бетоном в летнее время должен осуществляться укрытием и орошением водой.
Способы искусственного нагрева и прогрева бетона
Для нормальной прочности бетона требуется поддержание высокой температуры подготовленной смеси. Такой способ используется при недостаточности метода «термоса».
Существуют следующие варианты получения необходимого результата:
- Электродный прогрев бетона, приводящий к токообмену и эффективному нагреву конструкции.
- Контактный нагрев с применением проводника.
- Инфракрасный нагрев с помощью излучателей.
- Индукционный нагрев с применением специальной катушки-индуктора.
Прогрев и нагрев бетона с помощью электричества и инфракрасного излучения
Суть такого метода заключается в нагревании бетона и сохранении тепла до набора необходимой самой высокой прочности конструкции. Чаще всего нагревание осуществляется электрическим током, причем бетон становится сопротивлением в электроцепи. Цель достигается при его постепенном нагревании.
Для нагрева бетона используются следующие виды электродов:
- струнные;
- стержневые;
- полосовые;
- пластинчатые.
Самым подходящим вариантом стали пластинчатые электроды, изготовленные из высококачественного кровельного железа. Они нашиваются на часть опалубки, контактирующую с бетоном. Затем выполняется подключение электродов к электросети. Между ними появляется разность потенциалов, а через бетонную конструкцию течет ток, приводящий к нагреву. В результате цена объекта после прогревания конструкции возрастает из-за особенности такой работы зимой. Понесенные затраты являются полностью оправданными, ведь из-за них предотвращается появление хрупкости бетона, приводящее к разрушению конструкции.
Марки бетона по водонепроницаемости свидетельствуют о степени устойчивости бетона к воздействию влаги. Причем высокий коэффициент свидетельствует о лучшей устойчивости.
Meтoд инфpaкpacнoгo нaгpeвa
При необходимости используется метод специального инфракрасного нагрева. Он основан на трансформации инфракрасных лучей в необходимую тепловую энергию.
Для создания инфракрасных волн необходимы кварцевые и трубчатые виды специальных излучателей, изготовленные из металла. В основном такой способ используется для отогревания промерзших бетонных конструкций и для эффективной тепловой защиты размещенной в опалубке смеси.
Индукционный метод выполняется с помощью катушки, генерирующей выделение тепла в рабочих металлических деталях в зоне своего действия. Такой метод используется для отогревания готовых конструкций и может быть применен для бурения отверстий в прочном бетоне независимо от температуры.
Инфракрасный подогрев
Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.
Плюсы: простота и доступность.
Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.
Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.
Пример техники: Инфракрасный нагреватель Wacker Neuson HDR 45
Выводы:
- Электродный прогрев подойдёт для раствора любой толщины и формы, но требует больших энергозатрат (около 1000 кВт на 3–5 куб. м.).
- Провод ПНСВ равномерно нагревает смесь и отличается безопасностью эксплуатации: кабель изолирован, температура легко регулируется.
- Контактный метод требует изготовления опалубки под заказ и не может обеспечить равномерный обогрев.
- Индукционный способ применим исключительно с армированными конструкциями.
- Инфракрасным теплом можно прогреть только небольшой слой бетона.
Автор статьи: Давид Гукасов
Обогрев конструкций
Конвективный способ равномерного воздушного прогревания конструкций из бетона осуществляется от подведенного снаружи горячего воздуха.
Для этого используется гибкий длинный шланг или специальный прорезиненный рукав. Выработка воздуха осуществляется теплогенератором, запитанным от электросети или функционирующим на дизельном топливе. Но все же рекомендуется использование электрических устройств, ведь при работе дизеля происходит выделение большого объема выхлопных газов.
Эффективный воздушный обогрев применяется после заливки бетона для фундаментов в установленную опалубку в помещении с воздушной циркуляцией, которую усиливает вентилятор для более равномерного распределения прогрева. При этом рекомендовано применение материалов из плотного брезента для создания необходимого тепляка над прогреваемой бетонной конструкцией.
Бетонирование в зимнее время при зимних отрицательных температурах не является сложным делом, ведь при соблюдении положенных правил характеристики прочности созданной конструкции сохраняются на достаточно высоком уровне.
