Технологии зимней заливки бетона (4 фото, 3 таблицы)

Технологии зимней заливки бетона (4 фото, 3 таблицы)

Как сделать зимний бетон не хуже летнего. Методы зимнего бетонирования

Климатические условия большинства регионов России не позволяют вести бетонные работы при положительных температурах круглый год.

Во многих регионах низкие температуры наблюдаются более 6 месяцев в году, поэтому проводят зимнее бетонирование.

Что такое зимнее бетонирование

Согласно СП 70.13330, зимнее бетонирование – бетонирование при средней дневной температуре ниже 5 ° С или минимальной дневной температуре ниже 0 ° С.

Есть ли плюсы у зимних бетонных работ

В целом работа с бетоном при очень низких температурах вызывает дополнительные трудности, но останавливать строительство на полгода каждый раз осенью невозможно, к тому же зимние работы имеют весомые преимущества:

Зимнее снижение цен на стройматериалы и падение спроса на рабочую силу могут принести сбережения. Фундаменты на слабых или хрупких грунтах можно бетонировать зимой. Замерзшие подъездные пути позволяют легко доставлять тяжелую технику и материалы на строительную площадку.

Особенности зимнего бетонирования

Зимой низкие температуры отрицательно сказываются на процессах бетонирования и твердения.

Образование твердого материала, такого как бетон, является результатом реакции гидратации минералов в портландцементе. Для протекания этой реакции необходимы температуры выше 0 ° C, поскольку при минусовых температурах вода замерзает и реакция гидратации останавливается.

Уже при температуре ниже 5 ° C скорость реакции резко падает, а значит, замедляется процесс набора прочности бетона.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

прекращение реакции гидратации; увеличение внутреннего давления из-за замерзания и связанного с этим расширения материала; образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению с бетоном достижение низкой прочности бетона.

Основная задача в зимний период – добиться того, чтобы бетон достиг критической прочности (30-50% от проектной прочности), после чего бетон не подвергнется отрицательному воздействию отрицательных температур. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается через 4-6 дней после укладки покрытия.

Поэтому зимой решающее значение имеет температура.

Температура бетонной смеси измеряется до, во время и после укладки дорожного покрытия.

Для зимнего бетонирования рекомендуется использовать портландцемент и качественные быстротвердеющие цементы.

Технология бетонирования в зимних условиях

В рамках рабочего проекта следует разработать меры, обеспечивающие:

Предотвращение замерзания бетонного раствора при транспортировке, укладке и уплотнении. Предотвращение замерзания свежеуложенного бетона до его критической прочности. Благоприятный тепло-влажностный режим для твердения бетона.

Приготовление бетона зимой. Меры предотвращения замерзания готовой бетонной смеси при транспортировке, укладке и уплотнении

Температура товарной бетонной смеси должна быть не менее 5 ° С. Для этого смешивание производится в теплой (до 70 ° C) воде, а наполнители нагреваются.

Цемент не подвергается нагреванию во избежание затвердевания. Время транспортировки приготовленного бетонного раствора не должно превышать 4 часов.

Бетонные поверхности и арматуру следует нагреть до температуры, близкой к температуре бетонного раствора, для чего используется теплый или горячий воздух, но не пар или вода.

Добавки антифризы используются в случае длительной транспортировки товарного бетона и невозможности использования обогрева.

Меры предупреждения промораживания бетона до достижения критической прочности

Существует два основных метода зимнего бетонирования:

теплый бетон; холодный бетон.

Холодный бетон – это бетон, который затвердевает без нагревательных агентов. Его отверждение обеспечивается специальными антифризами, которые понижают температуру замерзания воды и в то же время ускоряют реакции гидратации, благодаря чему количество свободной воды в растворе сокращается как можно быстрее.

Обычно используемые добавки к антифризу – это электролиты, соли натрия и калия, но их использование имеет некоторые ограничения:

Натриевые соли не используются в железобетоне, так как они вызывают коррозию арматуры; некоторые типы портландцемента (например, сильнощелочной цемент или цемент из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) нельзя использовать с электролитами соли натрия и калия не используются в смесях с потенциально реактивным заполнителем Электролитические соли должны быть эмпирически проверены на предмет высолов.

Современные комплексные антифризы не обладают недостатками солей-электролитов, позволяют проводить бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только антифриз, но и пластифицирующие и другие).

Теплый бетон – это бетон, который после укладки подвергается различным нагревательным и термическим обработкам.

Методы прогрева бетона

После укладки и уплотнения бетона необходимо поддерживать оптимальную температуру до достижения критической прочности, для чего используются три типа мер:

термический метод; водонагреватель; бетонное отопление.

Эти меры используются как отдельно, так и в сочетании с антифризами.

Выбор метода зависит от многих факторов:

тип конструкции; состав бетонной смеси; наличие и вид арматуры; наличие или отсутствие подходящего оборудования; экономическая целесообразность.

Читайте также:  Как избавиться от грибка на потолке: есть черная плесень на потолке в квартире, что делать, что залечить потолок в углу комнаты, гриб медицины, антисептическое
Сохранение тепла или «метод термоса»

Термометод применяется в массивных конструкциях отдельно или в сочетании с ускоряющими добавками. Ускорители способствуют более быстрому затвердеванию бетона, а это значит, что критическая прочность будет достигнута быстрее.

Реакция гидратации экзотермична, т. Е. Выделяет тепло.

В массивных конструкциях тепла выделяется достаточно для прогрева, поэтому, если после заливки залить бетон в утепленную опалубку и накрыть его пленкой ПВХ и изоляционными материалами (матами, рулонными материалами, плитами, пенопластом), бетон будет поддерживать температуру подходит для отверждения до достижения критической прочности.

Сохранение энергии; использование собственного тепла бетона; относительная простота.

Недостатки термического метода:

Только для использования в массивных конструкциях; Очень низкотемпературный сбой (решается добавлением антифриза); не подходит для конструкций с большой охлаждающей поверхностью.

Метод «горячего сухого термоса»

В этом случае бетон можно укладывать на мерзлый грунт без нагрева. В нагретую до температуры 200-300 ° С засыпают слой керамзита, а после остывания до 100 ° С укладывают бетон, смешанный с теплой водой. Таким образом, охлаждающее тепло керамзита используется для нагрева бетона.

Устройство тепляков

Теплаки – своеобразные палатки, которые устанавливаются над бетонными конструкциями. Внутри нагревательных тентов устанавливаются нагревательные пушки в таком количестве, чтобы обеспечить необходимую температуру отверждения (выше 5 ° С). Особое значение имеет герметичность крышки.

Методы искусственного прогрева бетона

Наибольшая скорость твердения бетона наступает при температуре 50 ° С.

Обеспечение расчетной температуры твердения бетона для достижения критической прочности возможно за счет применения искусственного нагрева бетона различными способами:

Электрод. Внутри опалубки монтируются электроды, которые могут быть листом, лентой, прутком, струной. Тепло производится путем пропускания электричества через бетонную смесь. Токопроводящий (контактный). Тепло выделяется в проводнике, когда через него проходит ток и передается бетонной смеси. Инфракрасный. Инфракрасное (ИК) используется для обогрева земли, арматуры и бетона без теплоносителя. Индукция. Тепло создается арматурой в электромагнитном поле индуктора.

Недостатком этих методов является необходимость использования дорогостоящего оборудования и электроэнергии.

Использование незамерзающих и ускоряющих добавок позволяет бетону быстрее достичь критической прочности, тем самым экономя энергию и увеличивая вращение оборудования.

Заливка бетона зимой технически сложными способами

Целесообразно применение технически сложных способов зимнего бетонирования с применением изолированной опалубки, нагревательных электродов, прокладки нагревательного кабеля и др. Эти методы требуют точных предварительных расчетов.

Зимний бетон в домашних условиях

Бетонирование при минусовых температурах допускается на второстепенных объектах жилищного строительства.

Для самостоятельной работы со смесью нагретой воды (не выше 70 ° С).

Порядок укладки компонентов бетонной смеси варьируется: крупный заполнитель сначала заливают водой, затем песком и цементом.

Совет: Зимой рекомендуется использовать портландцемент марки не ниже М400.

В бытовых условиях использование бетонных отопительных или отопительных приборов невыгодно, во главу угла ставятся специальные антифризы, позволяющие успешно проводить бетонные работы зимой.

Можно ли добавлять в бетон соль и модифицирующие добавки?

Зимой в бетонную смесь добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, чтобы снизить температуру замерзания свободной воды, которая действует как электролиты.

Использование соли может привести к коррозии арматуры и образованию высолов на готовом бетоне. Лучшее решение – использование комплексных присадок к антифризу и пластификаторам.

Возможные последствия зимнего бетонирования

Несоблюдение технологии укладки бетона в зимний период приводит к образованию низкопрочных бетонных изделий с трещинами, высолами и другими дефектами, а также плохой адгезией к арматуре. Эти изделия недолговечны в использовании.

Следует помнить, что критическая прочность бетона составляет 30-50% от проектной прочности, а его выход из формы – 70%. Как только бетон достигает критической прочности, промерзание больше не является вредным для бетона, и его твердение может быть уменьшено. Однако на этом этапе нельзя снимать форму и загружать бетон.

Зимнее бетонирование – это обычно вынужденное мероприятие, но оно также имеет свои преимущества. При выборе технологии зимних работ учитывается множество факторов: тип конструкции, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономический эффект от их использования. Добавки антифриза желательны при выборе любого метода бетонных работ зимой.

Бетонирование зимой: способы, особенности, необходимые мероприятия

Особенности зимнего бетонирования

Есть две важные причины, усложняющие процесс укладки бетонных тротуаров зимой.

    Низкие температуры замедляют гидратацию цемента, что увеличивает время, необходимое бетону для достижения полной твердости. Полный набор прочности бетона с применением морозостойких добавок наступает в течение 90 дней при расчетной температуре удаления бетона 0 ° C, в соответствии с рекомендациями по применению морозостойких добавок в бетон.

Повышение прочности бетона морозостойкими добавками:

Расчетная температура
C температура твердения бетона
Прочность бетона% проекта.
При застывании на морозе сроком, сут.
71428 год90
35 год5075100
-52535 год6090
-1015254570
-1551535 год50
-25двадцать305060
Читайте также:  Что такое ГФБ и ГПБ: в чем разница, размеры листов, виды, что лучше

При минусовых температурах от -15 ° C до -25 ° C используются ускорители твердения бетонной смеси вместе с добавками антифриза. Этот комплекс введенных добавок позволяет экзотермической реакции цемента, добавок и воды выделять больше тепла, значительно ускорять гидратацию цемента (т. е. использовать максимальное количество воды для реакции и снижать температуру за счет тепла, выделяемого во время реакции), что улучшает начальную прочность бетона при отрицательных температурах.

При температуре окружающей среды 20 ° C бетон набирает примерно 70% своей расчетной прочности в течение одной недели. Когда температура опускается до 5 ° C, для достижения такого уровня прочности требуется в 3-4 раза больше времени.

    Другой нежелательный процесс – это наращивание сил внутреннего давления в результате расширения замороженной воды. Это явление приводит к неупрочнению бетона. Кроме того, замороженная вода образует слой льда вокруг заполнителя, нарушая связи между компонентами смеси. Поэтому категорически запрещается добавлять воду в бетонную смесь на строительной площадке, особенно в холодное время года, так как подвижность бетонной смеси регулируется пластифицирующими химическими добавками для поддержания водоцементного соотношения в бетонной смеси. .

При замерзании воды в порах твердеющей смеси создается значительное давление, что приводит к разрушению структуры неупрочненного бетона и снижению его прочностных характеристик.

Снижение прочности тем больше, чем раньше вода замерзнет в бетоне. Наиболее опасен период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки в опалубку, ее прочность при минусовых температурах будет обусловлена ​​исключительно морозными силами. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет намного хуже, чем у незамерзшего материала.

Только бетон, уже достигший определенного значения прочности, выдерживает промерзание без повреждения конструкции. Важно соблюдать принцип непрерывной укладки, чтобы не было холодных стыков.

Текущие методы современного бетонного строительства включают зимнее упрочнение, которое предотвращает замерзание бетонной смеси во время процесса отверждения и после достижения определенной точки оттаивания, называемой критической прочностью.
За критическую прочность бетона принимается прочность, равная 50% от естественной прочности. В критических конструкциях бетон не замерзает до тех пор, пока он не достигнет проектной прочности примерно 70%.

В современном строительстве используется несколько способов бетонирования зимой:

    использование антифризов; покрытие бетонной смеси пленкой ПВХ и другими изоляционными материалами; электрический и инфракрасный обогрев бетона; строительство временного укрытия с обогревом тепловентиляторами.

В случае обогрева с помощью тепловых пушек навес из ПВХ-пленки кладут не на бетонную поверхность, а на временный каркас из досок, прутьев и т. Д. Над бетоном создается своего рода невысокая «палатка» или «навес» конструкция, под которой размещены пушки обогрева. Чем выше температура под тентом, тем быстрее будет процесс отверждения и тем быстрее можно будет прекратить нагрев. В большинстве случаев для первичного накопления прочности бетона, достаточной для дальнейших работ, достаточно 1-3 суток прогрева нагревательными пистолетами. За это время бетон может набрать до 50% своей естественной прочности.

Применения добавок противоморозного действия

Технологически наиболее удобный и экономичный способ зимнего бетонирования – это использование противоморозных добавок. Этот способ намного дешевле, чем бетонирование с обогревом электричеством и инфракрасными лучами.

О вредности и полезности некоторых морозостойких добавок в бетон существует множество мифов. Их относят к коррозии арматуры, а также к снижению прочности и морозостойкости. Это не так. Многие антифризы, напротив, являются ингибиторами коррозии, положительно влияя на адгезию арматуры к бетону. При нормальном процентном введении добавок в бетон наблюдается некоторое замедление скорости набора прочности, но к 28-дневному возрасту при добавлении антифризов часто наблюдается большее увеличение прочности бетона.

Модификаторы антифриза можно использовать как по отдельности, так и в сочетании с различными способами нагрева.

Все существующие «зимние» добавки к бетону можно разделить на три основные группы.

    К первой группе относятся добавки, которые мягко ускоряют или мягко замедляют схватывание и затвердевание смеси. Представителями этого класса являются сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения – мочевина и многоатомные спирты. Вторая группа – модификаторы хлорида кальция. Эти агенты обладают способностью сильно ускорять процессы схватывания и отверждения и обладают значительными антифризами. Третья группа состоит из агентов, которые обладают слабыми антифризами, но являются сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным выделением тепла сразу после заливки. Использование этих добавок невелико, но они представляют научный интерес. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.
Читайте также:  Диван на балкон и лоджию (50 лучших идей): своими руками, купить или заказать

Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок

Важную роль играют антифризы – они активируют процессы твердения смеси и понижают температуру замерзания жидкой фазы. Но чтобы получить эффективный результат, наряду с использованием модификаторов необходимо выполнить ряд связанных шагов.

    Предварительный нагрев бетонной смеси способствует выработке внутреннего тепла в бетонной смеси. После укладки бетонную поверхность следует утеплить матами, которые сохранят тепло, выделяемое экзотермической реакцией цемента и воды, и сохранят условия, подходящие для твердения. Зимой наиболее эффективны портландцементы и высокопрочные быстросхватывающиеся цементы.

При приготовлении бетонной смеси из нагретых компонентов используется иной порядок загрузки, чем в традиционных летних условиях, когда все сухие компоненты одновременно загружаются в барабан смесителя, наполненный водой. Зимой во избежание закипания цемента сначала в барабан наливают воду, затем наливают крупный заполнитель, затем барабан на несколько оборотов поворачивают и в барабан засыпают песок и цемент.

Зимой время перемешивания ингредиентов следует увеличить примерно в полтора раза.

    Места загрузки и разгрузки бетонной смеси должны быть изолированы от ветра, а средства подачи смеси должны быть тщательно изолированы. Опалубку и арматуру следует очистить от снега и льда, а арматуру прогреть до положительной температуры. Обязательным условием зимнего бетонирования является его быстрый темп, чтобы минимизировать теплопотери в бетонной смеси, потому что цемент в смеси гидратируется через сорок минут после замешивания.

Метод «термоса»

Технологически метод «термос» осуществляется путем укладки смеси при положительной температуре в утепленную опалубку. Бетон приобретает прочность за счет начального теплосодержания и экзотермического выделения тепла во время реакции гидратации цемента.

Максимальный отвод тепла обеспечивают портландцемент и высококачественные цементы. Особенно эффективен метод «термос» в сочетании с антифризами.

Бетонирование методом «горячего термоса» заключается в кратковременном нагреве смеси до температуры 60-80 ° С, ее загустевании в горячем состоянии и при стоянии в «термосе» или применении дополнительного подогрева.

В условиях строительной площадки бетонная смесь нагревается с помощью электродов. Смесь действует как сопротивление в цепи переменного тока. Электрический обогрев происходит в кузовах самосвалов или ковшей.

Способы искусственного нагрева и прогрева бетона

Суть этого метода состоит в том, чтобы произвести и затем поддерживать температуру смеси на максимально допустимом уровне до тех пор, пока бетон не достигнет необходимой прочности. Этот метод используется в тех случаях, когда метода «термоса» недостаточно.

Есть несколько вариантов достижения желаемого результата:

    Электрод
    По физическому смыслу электродный нагрев аналогичен описанному выше способу электродного нагрева смеси. В этом случае используется тепло, которое выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для проведения электрического тока в бетон используют несколько типов электродов: пластинчатые, струнные, плоские и стержневые. Пластинчатые электроды из кровельной стали являются наиболее эффективными. Доски нашиваются на опалубочную поверхность непосредственно в контакте с бетоном и подключаются к противоположным фазам сети. Между противоположными электродами происходит обмен током, который нагревает всю бетонную конструкцию.
    Кондуктивный (контактный) нагрев
    Суть контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время протекания электричества. При контактном способе тепло передается всем поверхностям бетонного элемента. С поверхности тепло распространяется по всей конструкции. Для контактного нагрева бетона используются термоактивные эластичные покрытия или термоактивная опалубка.
    Инфракрасный
    Метод инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасного излучения, однажды поглощенного телом, преобразовываться в тепловую энергию. Тепло от излучателя к нагретому телу передается немедленно, без использования теплоносителя. В качестве генераторов инфракрасных волн используются кварцевые и трубчатые нагреватели из металла. Инфракрасное отопление применяется для обогрева арматуры, мерзлых бетонных поверхностей, тепловой защиты залитой бетонной смеси.
    Индукционный нагрев
    Индукционный нагрев использует тепло, которое выделяется в элементах стальной опалубки или арматуры, а также в изделиях, помещенных в электромагнитное поле индукционной катушки. Этот метод применяется для обогрева ранее изготовленных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.

Чтобы ускорить процесс снятия опалубки и дополнительно нагружать конструкцию в холодный период, рекомендуется использовать бетон на порядок выше, чтобы быстро установить нормативную прочность.

Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать потери прочностных свойств бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при низких температурах окружающей среды.

Оцените статью
Добавить комментарий