если бетон замерз что делать
Технология зимнего бетонирования: подробное описание
07.12.2012 04:54
В последнее время на электронную почту и контактный телефон компании АСК Эгида поступает много вопросов на тему зимнего бетонирования. Вопросы следующие:
— Можно ли бетонировать зимой, если можно, то какая технология бетонирования применяется в зимний период?
— Что лучше применять при зимнем бетонировании электропрогрев или противоморозные добавки?
Как проверить прочность бетона?
Подробно описано в одноимённой статье » способы определения прочности бетона «
Что делать если бетон замёрз?
Вопросов много и, чтобы на них ответить, нужно понимать сам процесс твердения бетона и разобраться в том, от чего зависит срок созревания бетона, то есть срок его схватывания. Постараемся вкратце и простым языком описать процесс зимнего бетонирования.
Основная проблема при приёмке бетона в зимний период времени- это отрицательная температура воздуха. Как она влияет на процесс схватывания бетона и почему его замедляет?
Причины замедления процесса твердения бетона при отрицательных температурах следующие:
Низкая температура очень существенно замедляет любые химические процессы. А твердение бетона это именно такой процесс. При нормальной температуре наружного воздуха от +20 до +25 градусов бетон за 7 дней набирает прочность до 70% от проектной. При температуре от 0 до +10 градусов, этот процесс может растянуться до трёх недель. Высокая температура влияет на процесс гидратации цемента как катализатор, а низкая наоборот. Поэтому на заводах при изготовлении любых железобетонных конструкций и изделий всегда используют процесс пропаривания. Процесс пропаривания позволяет набрать расчётную прочность конструкции за 12 часов, в то время как в стандартных не заводских условиях, необходимая прочность бетона будет набрана за неделю.
Процесс гидратации цемента происходит только в присутствии воды, а в то время как молекулы воды под действием отрицательных температур кристаллизуются, процесс гидратации полностью останавливается. Вода в этом процессе является основным компонентом, позволяющим цементу твердеть. Цемент должен находиться под постоянным взаимодействием с водой во время всего процесса созревания.
Можно ли бетонировать зимой?
Основной и самой используемой защитой бетона от замерзания является применение противоморозных добавок. Заводы добавляют ПМД в бетонную смесь в процессе её изготовления, в результате получается так называемый «зимний бетон», который уже с защитными функциями приезжает в миксерах на строительные площадки. Зимний бетон без дополнительных мероприятий по обогреву можно использовать до –10 градусов. Ниже этой температуры необходимо сочетать приёмку бетонной смеси с использованием электропрогрева.
Электропрогрев бетона используется в основном на крупных строительных объектах, на которых выделены на строительный процесс, большие электрические мощности. К примеру, прогревочной станцией КТПО 80 можно прогреть только 30 м3 бетона за один раз. А если принимается, к примеру, в один день фундамент бетонная плита 1000 м3, то для её обогрева понадобится 33 таких станции. Каждой станции КТПО 80 для эффективной работы на максимальных режимах необходимо 80 кВа электроэнэргии, а на 33 станции 2640 кВа. Такая мощность на временные нужды есть не на каждом строительном объекте. Электрический прогрев бетона зимой является на сегодняшний день одним из самых эффективных способов защиты бетона от замерзания. Если электрических мощностей не достаточно для такого метода, то используют прогрев бетона тепловыми пушками, параллельно используя временные конструкции тепляков. При применении тепловых пушек бетонная конструкция набирает 50% от проектной прочности за 2 – 3 дня.
Что делать если бетон замёрз?
Благодаря современным технологиям приёмки бетона, всевозможным противоморозным присадкам и эффективным прогревам Вы можете заниматься бетонными работами круглый год. Если весь этот процесс самостоятельного строительства Вас пугает, обратитесь в компанию АСК Эгида , за плечами которой огромный опыт строительства, которым мы гордимся. Если период строительства вашего дома выпадает на зиму, не бойтесь производить бетонные работы по устройству фундамента, но помните, что нужно обращаться только в проверенные строительные компании и избегать «кочующих бригад». Мы предлагаем Вам ознакомиться со стоимостью заливки бетонного фундамента нашей компанией:
Основы зимнего бетонирования
Низкая температура является серьезным препятствием в процессе качественного бетонирования. Вызывая процесс затормаживания гидратации цемента и вымерзание воды, минусовая погода способствует снижению набора бетоном фактической прочности вплоть до полной остановки.
Если описывать физико-химический процесс, то все выглядит приблизительно следующим образом. В нормальных условиях бетону необходимо 5-7 дней для набора 70-75% своей итоговой прочности. Однако уже при температуре в +5 С сроки набора прочности возрастают в 4 раза. За счет снижения процесса гидратации схватывание и образование цементного камня идет очень медленно, что связано с тем, что низкая температура не может катализировать этот процесс. Именно поэтому при изготовлении ЖБИ применяют пропаривание свежеотлитых заготовок в специальных камерах при температуре 70-80 С и повышенной влажности.
Если снижение положительной температуры способствует регрессии процесса схватывания бетона, то ее отрицательные значения и вовсе его останавливают, поскольку в молодом бетоне полностью вымерзает вода.
Как же тогда бетонировать зимой?
Как ни странно, но именно применение ПМД является наиболее распространенным способом защиты от кристаллизации воды в бетоне. Более того, несмотря на то, что бетонные заводы уже выпускают продукцию с подобной присадкой, такой метод иногда комбинируется с электроподогревом и выкладкой утеплителя. Отличаются ПМД между собой процентным содержанием добавок, что позволяет варьировать предел замерзания.
Электроподогрев популярен на серьезных строительных объектах, где есть возможность использовать большие силовые трансформаторы (до 80 кВт). Поэтому для частного строительства, как правило, такой метод неуместен в связи с недоступностью и дороговизной.
Что делать, если бетон все-таки замерз?
Сильно беспокоиться не стоит – изотермический процесс набора прочности продолжится сразу же с приходом потепления, когда оттает кристаллизованная вода. Как правило, такой процесс незначительно снижает эксплуатационные характеристики бетона, лишь слегка снижая марочную прочность. Именно поэтому при проведении работ по бетонированию в холодное время года, используют запас прочности, подбирая более надежные марки бетона.
Однако в случаях, когда заливается плита перекрытия или фундаментная плита, потеря прочности может оказаться роковой, особенно в случаях, когда оттепель наступит только весной. В таком случае необходимо накрыть бетон пленкой ПВХ, чтобы при временных перепадах температуры оттаявший верхний слой не разрушался. Это хоть и не спасет падение прочности бетона, но позволит хоть как-то сохранить его прочностные свойства, чего при пускании дел на самотек сделать, безусловно, не удастся.
Замерз бетон: критические условия для работ и последствия
Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?
При какой температуре замерзает бетон
Для застывания бетонной смеси нормальным является температурный режим не ниже +5 градусов. Работы, как правило, проводятся при температуре воздуха от +15 — до +20 градусов. Соблюдение рекомендуемых условий позволит избежать применения дополнительных технологий и избежать лишних затрат.
Затвердевание основания и поверхности бетонной конструкции происходит за месяц при поддержании температуры в пределах +15 — +20 градусов. При температуре ниже +15 градусов процесс растягивается вплоть до 60 дней, при нуле — затвердевание прекращается. Залитый в опалубку раствор при минусовых значениях начинает замерзать.
В том случае, если фундамент успел окрепнуть до наступления холодов, резкие перепады температур не страшны. В весенний период приостановленный процесс возобновляется. В результате фундамент не промерзает и не трескается. Но если бетон не успевает набрать прочность, то при резких заморозках монолит получается неудовлетворительного качества.
Какие могут быть последствия
Замерз бетон при заливке
Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:
При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.
Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.
Замерз бетон после заливки
Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:
Ненадолго примороженный бетон не теряет первоначальных качеств. Единственным минусом, и то не критичным, можно назвать процесс потери заявленной марочной прочности.
Бетон замерз с противоморозными добавками
Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:
С противоморозными добавками вероятность промерзания бетонного слоя не велика. Если это все же произошло, то сохранить целостность конструкции будет гораздо тяжелее.
Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть
Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.
При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.
От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.
Как при минусовой температуре заливать бетон: способы и советы специалистов
Препятствием для качественного выполнения работы может стать вода. Она нужна в бетоне не только для текучести. Вода выполняет важную функцию в процессе затвердевания. При пониженных температурах окружающей среды она из жидкого состояния переходит в твердое (превращается в лед). Это останавливает процесс твердения и способствует разрушению связей, сформировавшихся до замерзания.
Технология заливки
Использование добавок
Если вам интересно знать, как при минусовой температуре заливать бетон, то вы должны ознакомиться с технологией использования добавок. Противоморозные вещества стоят не очень дорого и повсеместно доступны. Если вы приобретаете готовый бетон, то все добавки в нем уже должны быть. При этом учитываются значения температуры в конкретной местности.
Преимущества использования добавок
Используя присадки, можно осуществлять транспортировку бетонного раствора при пониженных температурах. Чтобы обеспечить качественное схватывание материала, не требуется использовать дополнительные системы подогрева. Бетонный монолит при внесении противоморозных добавок получает дополнительную прочность, расход раствора снижается (если проводить сравнение с материалом, приготовленным по обычной рецептуре).
Основные недостатки противоморозных добавок
Чтобы при минусовой температуре заливать бетон без снижения качества материала, необходимо ознакомиться и с недостатками противоморозных добавок. Во-первых, они могут повлечь появление солевых кристаллов на поверхности, которые почти не поддаются удалению. Во-вторых, порой они снижают прочность бетонного камня. Это происходит в том случае, если пропорции рассчитаны неверно, а технология приготовления или схватывания нарушена. В-третьих, отдельные компоненты могут быть непригодными для использования в жилых помещениях, так как являются токсичными.
Технология подогрева
Многие начинающие мастера не знают, при какой температуре нужно греть бетон. Тут важно учитывать одно правило: если столбик термометра опускается ниже + 5 ˚С, то процесс твердения замедляется. Чтобы этого избежать, подогрев нужно начинать, когда температура окружающей среды опустилась ниже этой отметки. Действовать при этом можно следующим образом:
Первый способ обходится дешевле, так как в роли электродов могут выступать металлические прутья. Если следовать правилам, для этих целей потребуется специальное оборудование. Однако некоторые умельцы подключают к арматурным электродам сварочный аппарат, пропуская ток через раствор и нагревая его. Армированный бетон прогревается при напряжении до 127 В. Без металлической арматуры следует использовать напряжение до 380 В.
Второй способ предусматривает дополнительные затраты на нагревательный кабель. Его укладывают арматурным каркасом. К нему подключается ток через подстанции. Этот способ обходится дороже, но является более эффективным по сравнению с подогревом с помощью электродов.
Главным минусом вышеописанного метода можно назвать финансовые расходы. Кроме того, при подогреве нужно неустанно следить за температурой. Если она поднимется излишне, это станет причиной пересыхания материала и может нарушить прочность конструкции. Если морозы внушительные, следует дополнительно утеплять опалубку. Теперь вам известно, при какой температуре нужно греть бетон.
Утепление во время твердения
Одним из наиболее популярных способов выступает создание шатра вокруг объекта. Внутрь такого сооружения можно установить обогревательные пушки. Этот метод имеет недостаток, заключающийся в том, что бетон при подаче должен иметь заданную температуру. Кроме того, обычное утепление без дополнительного подогрева окажется малоэффективным, если на улице сильные морозы.
Разновидности противоморозных добавок
Чтобы залить бетон при минусовой температуре, какую добавку выбрать? На рынке представлены такие разновидности данных средств:
Противоморозная добавка CemFrio
Как самостоятельно подогреть бетон
Теперь вам известно, что заливать бетон в мороз можно разными способами. Если вы не хотите применять соответствующие добавки, используйте метод подогрева раствора. Для этой цели чаще всего работают с электродами. Это связано с простотой и дешевизной метода, ведь нет необходимости задействовать нагревательные провода и трансформаторы. Такой способ основан на физических свойствах электрического тока, который проходит через проводник и выделяет определенное количество тепла.
Проводимым материалом выступает бетон. Когда ток проходит через водосодержащий раствор, он его нагревает. Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение больше 127 В. Если такая конструкция отсутствует, можно использовать и 220 В, и 380 В. Большее напряжение подавать не рекомендуется.
Если мы заливаем бетон в мороз, можно использовать разные материалы для подогрева, например стержневые электроды. Для их создания следует брать металлическую арматуру диаметром от 8 до 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на некотором расстоянии друг от друга и подключаются к разным фазам.
Если конструкция сложная, электроды для подогрева будут незаменимы. Для таких целей не подходит стеклопластиковая арматура, так как она является диэлектриком. Можно использовать электроды в виде пластин. В данном случае схема подогрева очень простая. Пластины нужно расположить на противоположных сторонах залитого раствора и подключить к разным фазам. Проходящий ток при этом будет нагревать бетон.
Иногда мастера используют узкие полосы. Принцип их действия такой же, как и пластин. Электроды могут быть еще и струнными. Они применяются при заливке колонн, столбов и балок. Принцип действия аналогичен. Струны при этом следует подключить к разным фазам. Прогрев электродами необходимо осуществлять переменным током, так как постоянный, проходящий через воду, способствует электролизу. При этом вода будет химически разлагаться, не выполняя свою роль в процессе твердения. Теперь вам известно, заливают ли бетон в минусовую температуру.
Подогрев опалубки
Этот способ предполагает изготовление опалубки с нагревательными элементами, которые будут отдавать бетону тепло. Метод используется довольно редко из-за сложности конструкции. Кроме того, опалубка будет соприкасаться не со всей массой раствора, что повлечет нагрев лишь ее части.
Инфракрасный и индукционный способы
Если вы задумались о том, как залить бетон в минусовую температуру, можете также использовать индукционный способ. В основном он применяется в ригелях, балках и прогонах. Этот способ не очень распространен из-за сложности устройства. Заключается он в том, что изолированный провод создает индукцию и нагревает арматуру, вокруг которой осуществляется обмотка элемента.
Прогрев с помощью инфракрасных лучей основан на способности последних нагревать поверхность прозрачных объектов с передачей тепла по объему. При использовании этого метода следует выполнять окутывание бетона прозрачной пленкой, которая будет пропускать лучи сквозь себя, не позволяя теплу быстро улетучиваться. Достоинство такого подогрева заключается в том, что можно не задействовать трансформаторы. Есть у метода и недостаток. Он выражен в неспособности инфракрасного излучения осуществлять равномерный обогрев больших конструкций.
Если вы планируете залить бетон в минусовую температуру, то должны знать, что описанный выше способ подходит лишь для тонких конструкций. Независимо от того, какой вид электропрогрева используется, нужно следить за температурой. Если она поднимется до отметки выше + 50 ˚С, это создаст опасные условия. Скорость нагрева (как и остывания) не должна превышать 10 ˚С в час.
Какие еще вещества можно использовать для подогрева бетонного раствора
Мы рассмотрели, до скольки градусов мороза можно заливать бетон. Следует сказать, что чаще всего используются противоморозные добавки. Среди прочих допускается применять карбонат кальция, который по-другому называется поташ. Этот кристаллический противоморозный компонент ускоряет застывание бетона и рекомендован к использованию исключительно вместе с тетраборатом натрия (сульфидно-дрожжевой бражкой). Многим она больше известна под названием «бура».
Карбонат кальция, добавленный в чистом виде, может привести к снижению прочности конструкции. Количество тетрабората натрия и бражки должно составлять не более 30 %. Выбирая добавки в бетон при минусовых температурах, вы должны учитывать, что поташ является опасным веществом. Его можно использовать только с соблюдением мер безопасности. В качестве самостоятельной добавки можно применить тетраборат натрия. Эта присадка является смесью солей натрия, аммония и кальция. Примесь из тетрабората натрия сохраняет структуру конструкции. Бура исключает возникновение трещин и снижает водопроницаемость бетона. Его прочность при этом увеличивается на 30 %.
Заключение
Перед тем как решить, что добавить в бетон в мороз, необходимо учесть особенности эксплуатации будущей конструкции. Если заливаете раствор в жилых помещениях, то добавки не должны быть токсичными. Для внутренних работ лучше применять электрический обогрев.
В любом случае прогрев должен осуществляться равномерно, иначе твердение будет происходить неправильно. В результате конструкция не наберет проектную прочность. Для неопытного строителя лучше всего подойдут специальные добавки. Они позволяют не только выполнять бетонирование при минусовых температурах, но и немного сократить расход раствора.
Промерзание бетона зимой: расчет, толщина и способы защиты
Что будет если заморозить бетон, рассказываю случай из реальной жизни
Доброго времени суток всем. Хочу рассказать какие действия принимать если заморозили бетон.
Немного теории. Для производства бетонной смеси используется вода, цемент и инертные материалы — песок и щебень. При твердении бетонной смеси и во время набора прочности происходит процесс гидротации с выделением тепла — цемент вступает в реакцию с водой. Стопроцентную прочность принято считать, что бетон набирает на 28 сутки после бетонирования. Рост прочности идёт по кривой. И скорость роста замедляется со временем.
А что будет если заморозить бетон, вода кристаллизуется и рост прекратиться? И как заново запустить механизм набора прочности бето
на.
Приведу пример с прошлой работы:
По ошибке сняли тепляк на 9 сутки после бетонирования и от заказчика прилетело нам предписание о том, что при обходе объекта строительства, было выявлено, что уход за бетонной конструкцией, а в частности ее прогрев был прекращен на 9 сутки, и подтверждающих документов, что данная конструкция набрала 100% прочности — нет. И заказчик требует демонтировать данную монолитную конструкцию и произвести повторное бетонирование, либо предоставить подтверждающие документы, что бетон набрал требуемую прочность
Хотя на 7 сутки бетонирования
данная конструкция набрала
84%прочности от проектного возраста бетона
, а согласно своду правил, допускается замораживать конструкцию, если она набрала не менее
20%
прочности для нашего класса бетона B30.
Ждать лета мы не стали. Быстро сооружается тепляк, устанавливаются тепловые пушки и медленно
поднимаем температуру в тепляке. Почему медленно? —
чтобы фундамент не треснул от разницы температур.
Даётся указание строительной лаборатории, о контроле прочности бетона неразрушающим методом для прослеживания динамики набора прочности.
И через 10 дней лаборатория даёт заключение —
прочность бетон в монолитной конструкции соответствует требованиям проекта.
После этого лаборатория заказчика приезжала, сделала отрыв со скалыванием, но результат был неизменным.
Также хочу отметить что если вы собрались замораживать бетонную конструкцию целенаправленно
, то делайте это правильно, не стоит сразу раскрывать тепляк, отключать обогрев. Так как в
ядре бетона идёт реакция и температура ядра может составлять до 80 градусов.
Охлаждайте бетон постепенно
, не допускайте резких перепадов температур.
Источник
Что делать, если бетон замерз?
Чтобы строительные работы, в основе которых лежит процесс бетонирования, можно было производить в зимнее время года, материал необходимо постоянно подогревать или добавить в него специальные вяжущие добавки. Иногда для застывания конструкцию укрывают защитными пологами и устанавливают, так называемые, тепляки. Однако, рациональнее всего приобретать бетонную массу с уже внесенными в нее производителем антиморозными добавками.
Когда антиморозные добавки не эффективны?
Иногда антиморозные добавки оказываются малоэффективны, и нарастание прочности бетонной конструкции идет гораздо медленнее, чем требует проект. В таком случае применяют одновременный электрический обогрев строительной площадки. Примечательно, что совмещение этих двух методов работы с бетонов при минусовой температуре позволяет одновременно экономить энергию на подачу тепла, которого требуется меньше и вводить в бетонную массу меньший процент не дешевых добавок.
Стоит понимать, что обогреть слишком большую площадь не возможно. Задача усложняется сильным понижением температуры. Выходом из такой ситуации является использование тепловых пушек с одновременным укрытием постройки от непогоды полимерной пленкой, препятствующей отдаче тепла. Своевременное и разумное применение вышеуказанных методов работы с бетоном зимой позволяет выполнить все работы на надлежащем уровне качества, не зависимо от погоды.
Как спасти замерзший бетон?
К сожалению, нередко получается так, что все меры, принимаемые по защите бетона от мороза, оказываются не эффективными или по нерадивости строителей о них забывают вовсе. Однако даже в такой ситуации еще не все потеряно и замерзший бетон можно спасти. Здесь самое большое значение имеет фактор времени, так как чем быстрее начаты мероприятия по отогреванию бетона, тем больше шансов на успех.
Оптимально в этих целях применять тепловые пушки, о которых упоминалось выше, электрический обогрев или банальные емкости с разведенным в них огнем. Сверху постройка накрывается любым полимерным пленочным материалом, препятствующим отдаче тепла с поверхности. Самое главное, чего здесь необходимо добиться – это прекратить процесс замерзания воды, находящейся в бетонной массе, так как это приводит к порче материала и вся конструкция окажется более хрупкой, чем это допустимо.
Предлагаем ознакомиться: Что делать, если нет тяги в печке дымохода дома: причины плохой циркуляции в котле отопления или печи (как проверить)
Хотите сделать заказ? Остались вопросы? Звоните нам в офис прямо сейчас! 7 (929) 994-23-58
Не стоит паниковать, если состав все-таки замерз. Как только лед оттает, процесс гидратации запустится снова. В этот момент важно не переувлажнить бетон, поэтому фундамент укрывают и регулярно очищают от любых осадков. После «разморозки» марочная прочность хорошего бетона М200 и выше, будет несколько отличаться в худшую сторону. Впрочем, для большинства проектов это допустимо и не вызовет серьезных последствий.
Зимнее бетонирование требует точного соблюдения многих нюансов, приводит к удорожанию сметы из-за дополнительных расходов на обогрев площадки. Поэтому если жизненная ситуация не требует обязательной заливки бетона в холодное время года, лучше все-таки подождать теплой погоды.
Если Вас интересует наш бетон или бетонная смесь позвоните нам –
Также вы можете ознакомиться с ценами и нашей продукцией
Фундамент, оставленный на зиму (3 правила, чтобы не выдавило морозным пучением)
Добрый день, уважаемые гости и подписчики моего канала!
Зимовка фундаментов — этот строительный этап гораздо важнее, чем может показаться на первый взгляд. Ведь, не соблюдая определенный ряд мероприятий можно попасть на крупную сумму денег, так как восстановление и укрепление фундамента составляет ни несколько десятков тысяч рублей, а измеряется сотнями.
Львиная доля застройщиков поддерживает миф, что фундамент должен перезимовать, поэтому многие специально сооружают подобные строения осенью, а весной начинают строить дом.
Иногда случается так, что ранней весной, после таяния снега — хозяин замечает перекошенный фундамент со множеством трещин и начинает винить рабочих и материалы, но только не себя. А дело обстоит гораздо проще: грунт локально промерз!
Что такое промерзание?
Промерзание грунта — это увеличение объема грунта за счет замерзания воды между его частицами, а так как лед по своей структуре менее плотный, чем жидкость — то он расширяется при замерзании.
Увеличиваясь в объеме, грунт поднимает фундамент и за счет неоднородной структуры почвы — данный эффект происходит локализовано, а соответственно и неравномерно (не по всей площади опирания фундамента на основание), именно поэтому конструкция деформируется и образуется масса трещин в тех местах, где возникает избыточное напряжение.
От этого страдают как ленточные фундаменты, так и монолитные плиты.
Существует 3 простых мероприятия, которые избавят железобетонную конструкцию от деформации в минусовую погоду и не стоит ими пренебрегать.
Временная отмостка
Сделайте неглубокую выемку вдоль фундамента и уложите любой материал, не пропускающий влагу. Это может быть полиэтиленовая пленка или руберойд.
Замерз бетон: критические условия для работ и последствия
Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?
При какой температуре замерзает бетон
Для застывания бетонной смеси нормальным является температурный режим не ниже +5 градусов. Работы, как правило, проводятся при температуре воздуха от +15 — до +20 градусов. Соблюдение рекомендуемых условий позволит избежать применения дополнительных технологий и избежать лишних затрат.
Затвердевание основания и поверхности бетонной конструкции происходит за месяц при поддержании температуры в пределах +15 — +20 градусов. При температуре ниже +15 градусов процесс растягивается вплоть до 60 дней, при нуле — затвердевание прекращается. Залитый в опалубку раствор при минусовых значениях начинает замерзать.
В том случае, если фундамент успел окрепнуть до наступления холодов, резкие перепады температур не страшны. В весенний период приостановленный процесс возобновляется. В результате фундамент не промерзает и не трескается. Но если бетон не успевает набрать прочность, то при резких заморозках монолит получается неудовлетворительного качества.
Процесс набора прочности бетонных конструкций
Чтобы определить, до какой температуры можно заливать бетон, необходимо сначала хотя бы поверхностно рассмотреть особенности процесса набора прочности монолитом. Реакция начинает протекать между цементом/водой в момент затворения. В первые часы бетон еще текучий и с ним можно работать, но уже по прошествии нескольких часов он начинает застывать, становиться сначала более густым, а потом и вовсе твердым.
Процесс взаимодействия воды и цемента называется гидратацией. Гидратация проходит в два этапа: сначала смесь схватывается, потом твердеет. В схватывании задействованы алюминаты, появляются иглообразные кристаллы, связанные между собой. Через 6-10 часов эти кристаллы становятся своеобразным каркасом, скелетом. Бетон начинает твердеть.
Весь процесс схватывания может занимать от 20 минут до 20 часов, что напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Дольше всего процесс проходит в холодное время года – когда на улице около 0, схватываться бетон начинает через 6-10 часов, длится этап 15-20 часов.
В процессе твердения в реакцию с находящейся в растворе водой вступают клинкерные минералы, постепенно формируется силикатная структура. Реакция провоцирует появление мелких кристаллов, они объединяются в уникальную мелкопористую структуру. Это и есть бетон, который на протяжении 28 суток уже набирает марочную прочность и стойкость, не меняя формы и структуры.
Оптимальное значение температуры для стадии твердения также равно 20 градусам, влажность – до 100%.
Отклонения от параметров существенно влияют на прочность: полное созревание монолита длится несколько лет (но набор проектной прочности должен быть завершен через 28 суток после заливки), скорость твердения меняется со временем.
Какие могут быть последствия
Замерз бетон при заливке
Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:
Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть
Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.
При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.
От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.
КАК бетонировать в холодную погоду?
Рекомендованные температуры бетонной смеси приведены в таблице ниже. Производитель может контролировать температуру подогревом воды и/или заполнителей и предъявлять требования стандарта ASTM C 94.
Минимальный размер секции, мм | Температура заливаемого бетона, °C |
менее 300 | 13 °C |
от 300 до 900 | 10 °C |
от 900 до 1800 | 7 °C |
Температура бетона в холодную погоду не должна превышать эти вышеперечисленные более чем на 10 °C. При большей температуре у бетона больше потребность в воде, большая скорость потери растекаемости, и большая склонность к разломам. Заливка в холодную погоду дает шанс получить лучшее качество, поскольку меньшие исходные температуры в итоге дают большую прочность. Более медленное время схватывания и набор прочности в холодную температуру обычно откладывает время проведентия операций по выравниванию и снятию опалубки. Химические добавки и другие модификаторы для бетона могут ускорить время твердения и набора прочности. Добавки типа С, согласно ASTM C 494 (ускорители твердения) и типа Е (водозамещающие ускорители) повсеместно используются в зимнее время. Распространенным и эффективным ускорителем является хлорид кальция, но его доза не должна превышать 2% от массы цемента. Для преднапреженного железобетона, или когда важным является коррозия арматуры или другого металла в контакте с бетоном, должны использоваться некоррозионные добавки без содержания хлоридов (остается непонятным, когда по мнению составителей рекомендации и при каких случаях коррозия арматуры не является существенной — прим. перев.). Ускорители твердения не предохраняют бетон от замерзания, и их использование не отменяет требования к температуре бетона и меры по выдерживанию бетона и защите от замерзания. Увеличение скорости твердения также может быть достигнуто за счёт увеличения дозировки цемента или использования быстротвердеющего цемента типа III (тип Б согласно ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия»). Процент содержания золы уноса или шлака в вяжущем компоненте смеси в холодную погоду может быть уменьшен, но это может быть невозможно, если состав смеси специально разработан для долговечности. Подходящим решением должен быть экономически обоснованный вариант, не меняющий основные свойства бетона. Бетон должен заливаться с минимально необходимым расплывом конуса, поскольку это снижает объем выделения воды и время схватывания. Добавление от 5 до 10 литров на кубометр увеличивает время схватывания от получаса до 2 часов. Увеличенное время схватывания увеличит продолжительность выделения воды. Не начинайте операции по выравниванию до тех пор, пока вода продолжает выделяться, иначе это грозит получением слабой поверхности. Следует предпринимать должные меры перед заливкой. Снег и лёд должны быть убраны, температуры поверхностей и арматуры должны быть выше точки замерзания. Это может потребовать теплоизоляции или подогрева подземных помещений и заливаемых поверхностей перед заливкой. На площадке должны быть материалы и оборудование для защиты бетона, чтобы защитить бетон, как во время, так и после заливки, от раннего замерзания и чтобы удержать тепло от гидратации цемента. Распространенными средствами являются теплоизолированные листы и брезент, а также солома, накрытая пластиковыми листами. В зависимости от внешних условий, могут потребоваться покрывала и теплоизолированная опалубка. На углах и стыках теряется больше всего тепла, и им требуется особенное внимание. Дизельные обогреватели в закрытых помещениях должны быть выведены наружу для предотвращения карбонизации свежезалитых поверхностей, что вызывает пыление бетона, а также из соображений безопасности. Бетонные поверхности не должны высыхать до затвердевания, потому что это вызывает разломы. Соответственно, бетон должен надлежащим образом выдерживаться. Не рекомендуется использовать водное выдерживание бетона при околонулевых температурах. Используйте мембранообразующие структуры или непроницаемую бумагу с пластиковыми листами для бетонных плит. Опалубочные материалы, за исключение металлов, поддерживают и равномерно распределяют тепло, таким образом предоставляя надлежащую защиту в умеренно холодную температуру. При сверххолодных температурах должны использоваться изоляционные листы или теплоизолированная опалубка, особенно для тонких секций. Опалубка должна оставаться на месте от 1 до 7 дней после заливки, в зависимости от погодных условий, характеристик схватывания и предполагаемой нагрузки на структуру. Для оценки прочности бетона перед снятием опалубки или применением нагрузки должны использоваться неразрушающие методы или выдержанные на площадке цилиндры. Цилиндры не должны использоваться для приемки по качеству. Особенное внимание надо уделять тестовым образцам, используемым при приемке бетона. Цилиндры должны храниться в теплоизолированном помещении, который потребует контроль температуры для удостоверения, что бетон выдерживается при температуре от 16 до 27 °C в период от первых 24 до 48 часов (после твердения — прим. перев.). Термометры минимальной и максимальной температуры должны быть помещены в камеру твердения для записи температуры.