Бетонирование зимой: как бетонировать, можно ли, по снип

Полезное видео

Смотрите интересное видео, как температура влияет на прочность и качество фундамента:

В этом видео рассказывается про бетонирование при минусовых температурах:

Видео-отзыв о зимнем бетоне:

Противопоказания к цементированию

Существует несколько тепловых условий, при температуре которых нельзя заливать бетон:

Столбик термометра на нижней границе – «плюс» 4 градуса, если не используется дополнительный обогрев. Хотя, многие считают, что крайним значением является нулевой градус, но по инструкции такие натяжки исключаются.
В межсезонные времена. Такие периоды характеризуются частыми и непредсказуемыми перепадами температуры, что черева-то последовательными замерзаниями и оттаиваниями, вследствие чего материал получает урон.
При температуре выше +25 градусов и влажности воздуха меньше 50 % в летний сезон без использования специальных быстросхватывающихся цементов.
Если в течение 3-х дней после заливки бетона зимой, нет возможности проводить прогрев свежего основания в диапазоне плюсовой температуры 10-30 градусов.
Нельзя заливать растворы с присадками при внезапной оттепели, если пошёл дождь или относительная влажность воздуха превышает 60%.
Не стоит проводить цементирование в экстремальных условиях, если нет особых навыков работы и практики по уходу за бетонными поверхностями в таких случаях.
При несоблюдении точных инструкций по нагреву материалов в осенне-зимний период

Т.е., важно точно знать, до каких температур можно прогревать стройматериалы для будущего раствора.
Использование цементной сухой смеси низкого качества при заливке в минусовые температуры.

Вывод

Рассмотрев всевозможные варианты работы с цементным раствором можно сделать заключение о температурных условиях заливки бетона:

1. Для уличного процесса, в любой сезон, оптимальными температурами являются: 5-20 градусов со знаком «+», от 0 до 5 градусов с использованием добавок, до «минус» 20 градусов с прогреванием и внедрением химикатов.
2. Идеальные условия для гидратации: при нормальных погодных условиях – температура смеси должна быть +30 градусов, в холодный период с использованием подогрева – +70 градусов, при температуре окружающей среды – нагрев воздуха в диапазоне 5-30 градусов со знаком «+».
3. Использовать химикаты можно при среднесуточной температуре ниже +5 градусов.

Правила проведения бетонных работ

Строительство в жаркий период

Принято говорить, что труднее производить бетонирование зимой, так как при минусовых показателях срок застывания смеси увеличивается. Но нужно помнить, что летние жаркие месяцы так же небезопасны для работ, как и заливка бетона при отрицательных температурах. Жаркий период способствует увеличению цементной смеси в объеме. После окончательного образования цементного камня он начнет остывать и убавляться, но из-за появления сложившейся кристаллической структуры такой процесс нарушится. В результате затвердевание при высоких температурных показателях спровоцирует огромное внутреннее перенапряжение основания и, как следствие, появление расколов и трещин на фундаменте. В основном они могут проявляться уже через несколько часов после укладки бетонного раствора.

Рост температуры воздуха снижает качественные характеристики раствора.

В том случае, если укладку цемента требуется произвести в период жары, то марка состава должна превышать в 1,5 раза проектные параметры стройматериала. Помимо этого, в раствор нужно дополнительно включать пластификаторы и примеси. Не стоит забывать, что лучшим временем для такого рода работ станут максимально холодные часы дня. Для защиты бетонной смеси от испарений необходимо:

• присыпать залитый периметр сыпучими материалами (опилки, стружка);
• систематично орошать залитый участок из лейки;
• обдавать края периметра с помощью ведер либо других емкостей.

Заливка бетона при низких температурах

Проводить строительные работы с использованием цемента зимой довольно рискованно. В минус время застывания бетона увеличивается, впоследствии чего фундамент не приобретет нужную ему плотность и структуру. Заливка периметра при отрицательных температурных показателях и в 0 градусов по Цельсию нередко приводит к тому, что процесс затвердевания смеси снаружи останавливается, а внутри может продлиться еще на протяжении нескольких часов, пока все составляющие не остынут. Из-за такого нарушения вода не успевает полностью войти в реакцию и, попросту, замерзает, тем самым разрушая структуру раствора. Специалистами настоятельно не рекомендуется бетонировать что-либо во время морозов, но все же если приходится сталкиваться с такими обстоятельствами, нужно придерживаться специальных технологичных процессов:

• Нагрев элементов смеси перед началом бетонирования и обогрев опалубки при минусовой температуре.
• Укладка прогретого кабеля внутрь фундамента.
• Установка обогревательных систем вокруг периметра работ на первые три дня от начала работ.
• Сооружение теплицы путем накрытия пленкой всей площади, на которой проводится бетонирование.
• В зимнее время использование для раствора специальных реагентов, ускоряющих реакцию.

Введение в практику каждого с представленных процессов значительно увеличит затраты на работу. В результате частным собственникам невыгодно пользоваться такими советами. Бетонные работы при отрицательных температурах возможно провести без дополнительных трат. Для этого существует небольшое количество приемов, например, замена процентного соотношения жидкости и порошка при изготовлении раствора, когда скорость застывания смеси нормализуется. Это требует грамотности и правильности в вычислениях, поэтому без специальных дополнительных знаний правильно произвести расчет невозможно, так как температура бетонной смеси должна быть приемлема для нужных реакций при низких температурах.

Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

• Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
• Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
• Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
• Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Повышение температуры в процессе замеса

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

Подогрев и утепление раствора

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

• Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
• Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии. Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
• Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетонного раствора зимой:

1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Рекомендации по устранению трещин

Трещины в бетоне, которые образовались в течение не более двух часов после заливки, легко устраняются с использованием дополнительного вибрационного уплотнения.

Если на протяжении 8 часов после заливки состава на поверхности появилась признаки нарушения целостности, устраняйте их, соблюдая последовательность операций:

Если трещина носит сквозной характер, то ее ремонт осуществляется следующим путем:

• Произведите очистку зоны растрескивания.
• Увеличьте ширину трещины.
• Выполните очистку раскрытого дефекта путем удаления пыли, частичек массива, используя сжатый воздух или щетку.

Если трещины все же появились, то нужно максимально быстро провести работы по их устранению

Чем опасна заливка бетона зимой

Зимнее бетонирование — рискованное мероприятие. Для получения прочного бетона нужно исключить замерзание воды затворения. Как только она превращается в лед, процесс набора прочности прекращается, и в результате искусственный камень оказывается гораздо менее устойчивым к механическим нагрузкам, истиранию, воздействию химических веществ.
Образование льда опасно не только прекращением химических реакций. Крошечные кристаллики способны нарушить структуру бетонных конструкций. Кажущийся прочным монолит быстро начнет крошиться и образовывать трещины. При возведении тяжелых многоэтажных зданий ситуация может стать критической, поскольку несущие элементы могут не справиться с расчетной нагрузкой.
В результате исследований был установлен оптимальный интервал температур, обеспечивающий идеальные условия для схватываания и затвердевания раствора: от + 5 до + 15 градусов. Для бетонов марки М200 и выше допускается бетонирование при минус трех — плюс пяти градусах, однако температура самой смеси не должна быть ниже верхнего показателя. Чем меньше цемента входит в состав смеси, тем выше должна быть ее температура.

Климат Сибири достаточно суров, так что морозы ниже — 20 градусов — не редкость. Стоит ли рисковать прочностью бетона и пытаться выполнить заливку раствора зимой? Оказывается, существует несколько способов, которые способны продлить строительный сезон и обеспечить проведение работ даже при 15 градусах мороза.

На помощь приходит химия

Для того, чтобы создать условия для нормального твердения бетона в зимний период, применяют противоморозные добавки. Эта группа веществ понижает температуру замерзания воды. В нее входят электролиты, карбомиды, хлорид и нитрат кальция, нитрит натрия, аммиачная вода.

Действие противоморозных добавок зависит от их типа. Одни работают как классические антифризы, другие ускоряют процесс твердения бетона. Применение модификаторов дает возможность проводить бетонирование при минусовых температурах (до 10-20 градусов мороза). Контрольные измерения показывают, что в течение 28 суток бетон набирает более 30% расчетной прочности. Тем не менее, нужно учитывать, что добавки способны повлиять на отдельные характеристики бетона, поэтому рекомендуется использовать комплексные средства, чтобы компенсировать побочные эффекты.

Физические методы

Использования противоморозных добавок может оказаться недостаточно. Если ожидается похолодание, придется позаботиться о подогреве бетонной смеси. В прошлом использовалось только два метода. В первом случае воду затворения заранее подогревали, чтобы поднять начальную температуру раствора, а во втором — накрывали площадку утеплителями (камышовыми матами, минеральной ватой). Оба способа имеют один существенный недостаток: эффект длится недолго, так что искусственный камень может не успеть набрать прочность.

Для применения современных технологий подогрева бетона потребуется электричество. Электрообогрев позволяет создать плюсовую температуру даже в сильный мороз, так что зимнее бетонирование можно проводить при минус двадцати градусах.

• Существует несколько способов согревания залитой площадки:
• греющая опалубка (подходит для небольших по размеру конструкций, например, ленточного фундамента);
• прогревание с помощью электродов;
• нагревательные провода (ПНСВ);
• тепловые пушки;
• инфракрасные излучатели.

Способ обогрева бетонного раствора с применением электродов считается простым и недорогим. Стержни или пластины присоединяют к трансформатору и пропускают через свежеуложенный раствор ток. В процессе выделяется тепло, не позволяющее воде замерзнуть

Провода ПНСВ имеют важное преимущество перед электродами: они позволяют плавно регулировать температуру, постепенно повышая ее. Это положительно влияет на процесс затвердевания

Проводить расчеты, чтобы определить, на каком расстоянии укладывать провод, не всегда удобно. Гораздо выгоднее использовать тепловое оборудование, которое достаточно правильно расположить по периметру стройплощадки и подключить. При использовании тепловых пушек над площадкой стоит установить купол, чтобы избежать потерь тепла при обогреве бетона. А инфракрасные обогреватели достаточно расставить так, чтобы излучение накрывало всю площадку.

Современные технологии позволят не откладывать заливку фундамента до лета. Выберите подходящий метод, и можете спокойно продолжать строиться!

Как залить бетон зимой при низких температурах

Иногда строительные работы выполняют зимой. Например, при возведении здания на сыпучих грунтах. Заливка бетона зимой дешевле из-за уменьшения цены на работы и материалы. Минус работы в мороз – большой период застывания. Кроме добавления присадок, есть методы физического обогрева смеси или конструкции.

Метод термоса

Твердение цементного раствора – экзотермическая реакция, в результате которой выделяется большое количество тепла. Таким образом залитый раствор обогревает сам себя. Чтобы увеличить время остывания, залитую конструкцию укрывают теплоизоляционным материалом. Даже при температуре значительно ниже 0°C бетон успевает набрать прочность до полного охлаждения.

Чтобы избежать разрушения, в начале работ делают технологический расчет, в котором учитывают объем конструкции, среднесуточную температуру и теплопотери.

Электронагрев бетонной смеси

Этот метод позволяет прогреть смесь равномерно, при этом повышаются его прочность, увеличивается срок эксплуатации.

Метод основан на способности цемента проводить электричество. Электроды монтируют внутри раствора и на поверхности, от трансформатора подается напряжение. Параметры зависят от марки цемента, температуры воздуха, объема и формы конструкции.

Виды электродов для обогрева:

• Полосовые. Используют для нагрева горизонтальных конструкций. Представляют собой металлические полосы шириной до 5 см.
• Стержневые. Отрезки арматуры диаметром до 12 мм устанавливают рядами. Расстояние между стержнями определяют на практике.
• Струнные. Используют для вертикальных конструкций, представляют собой арматуру диаметром до 15 мм и длиной до 3 м.

Электроды размещают в залитом растворе по схеме: не ближе 3 см к опалубке, не ближе 10 см к технологическому шву, расстояние между стержнями электродов и стержнями каркасной арматуры – 5-15 см, минимальное расстояние между рабочими элементами – 20 см.

Электроды подключаются к генератору, подающему переменный ток. Постоянный ток при прогреве использовать нельзя, так как он провоцирует электролиз, и молекулы воды разрушаются, гидратации цемента не происходит.

Не рекомендуется использовать сварочный аппарат для подогрева, так как он может быстро выйти из строя.

Метод электроподогрева имеет ряд минусов:

• Большие затраты на расходные материалы (электроды остаются в монолите).
• Большие затраты на электроэнергию (порядка 1000 кВ на 3-5 м3 раствора).
• Необходимость проведения дополнительных расчетов.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Метод применяют на объектах, где уже есть большой объем пара и недостаточно электроэнергии. Недостаток метода – большие теплопотери.

Пар доставляют к раствору через капиллярную опалубку, а также запусканием пара в тепляки и паровые рубашки. Давление и температура пара зависят от марки цемента, из которого сделан бетон.

Рубашка – это пространство между опалубкой и паронепроницаемой облицовкой, по которому под давлением циркулирует нагретый влажный воздух. Расстояние между местами подачи пара – не больше 2 м. Рубашками обогревают вертикальные конструкции, а также межэтажные перекрытия. Прогрев таким способом неравномерный, с большими теплопотерями.

Тепляк – съемная, переносная конструкция, которую используют для нагрева фундаментов, подошв здания. Пар подается в тепляк по шлангу.

Капиллярная опалубка – самый эффективный способ. Состоит из деревянных щитов с пазами, зашитыми металлическими полосками. Внизу щита расположен штуцер, через который подается пар. Снаружи щиты имеют дополнительное утепление. Такой способ имеет хорошие показатели теплообработки раствора.

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

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.