Бетонный раствор — один из самых востребованных строительных материалов. Его используют для возведения фундамента под различные постройки, для бетонирования и выравнивания площадок, а также для других целей, где необходима прочная основа. Бетон — один из самых прочных строительных материалов, если создается без нарушения технологии и выстаивается при положительной температуре. В противном случае застывший бетон не достигает марочной прочности. Поэтому зимнее бетонирование при отрицательной температуре должно выполняться по другой технологии, которая подразумевает создание оптимальных условий для сохранения тепла.

Почему важна положительная температура

При низкой температуре гидратация цемента замедляется, а потому бетону требуется больше времени для достижения марочной прочности. К примеру, при температуре в 20 градусов, производители гарантируют достижение марочной прочности за 28 дней. При снижении температуры до пределов +5-15 градусов, этот срок увеличивается примерно на неделю. Следовательно, бетонные работы в зимнее время необходимо проводить с сохранением тепла укладываемого раствора. Сохранение положительной температуры важно для воды, входящей в состав бетона.

Именно вода является второй важнейшей составляющей бетона после цемента. Благодаря ее наличию в растворе, бетон набирает силу при затвердении. Отсутствие достаточного количества воды прекратит процесс дозревания материала, и прочность его будет меньше ожидаемой. При отрицательной температуре, находящаяся в молодом бетоне вода попросту вымерзает, а затвердевание материала прекращается. Поэтому бетонные работы в зимний период выполняются с сохранением положительной температуры материала. Пусть она будет в пределах 1-5 градусов выше нуля, и процесс отвердения молодого бетона значительно затянется, но он обретет марочную прочность и не будет заморожен до весны.

Технология изготовления зимнего бетона

Учитывая все вышесказанное, согласно технологии, полученный раствор должен иметь запас тепла. Поэтому он изготавливается в помещении, а все его компоненты нагреваются до температуры 40° С. Исключение составляют только цемент и мелкодисперсные составляющие, так как их нагревать не рекомендуется. Технология подогрева может использоваться одноступенчатая или двухступенчатая. В первом случае на одной установке составляющие будущего раствора оттаивают и нагреваются до необходимой температуры. Во втором случае одна установка используется для оттаивания, а другая для нагрева.

Естественно, вышеуказанные технологии подогрева используются только на железобетонных заводах и бетонных предприятиях. В условиях частного сектора никто не использует подобные нагревательные установки, выполняя бетонирование зимой при отрицательных температурах. Чаще всего составляющие раствора оттаивают и нагреваются до температуры окружающей среды в помещении с положительной температурой. Это может быть гараж или любая другая пристройка, в которой температура воздуха доведена до нужных значений. Таким образом, компоненты оттаивают и нагреваются естественным образом, на что требуется больше времени. Но лучше подождать, чем изготовить бетон с небольшим запасом тепла.

Что касается воды, то она подогревается отдельно до температуры в 30-80° C. Все это делается для того, чтобы материалы высохли, так как не допускается использование компонентов с замерзшим льдом. Чем выше температура воды, тем больше запаса тепла. Если заливка бетона зимой выполняется покупным раствором, который доставляется от производителя, то воду нагревают до 80° C при его изготовлении. Таким образом достигается наивысший запас тепла, чтобы раствор не остыл, пока будет доставляться на объект. При изготовлении бетона по месту, можно использовать менее нагретую воду, потому что раствор будет сразу использован, а так как оптимальная температура для его застывания не менее 20° C, то ее поддержание и становится второй задачей технологии бетонирования в зимних условиях.

Подготовка объекта к бетонированию

Следует учитывать разность температуры между теплым бетонным раствором и местом для его заливки на объекте. Это приведет к теплопотерям самого раствора при заливке, а потому следует подогреть арматуру. Для начала она очищается от льда, а затем разогревается с помощью пара, если есть такая возможность, или просто горячей водой. Благодаря подогреву, арматура не потянет на себя тепло из запасов раствора. Далее следует позаботиться о сохранении тепла до полного достижения марочной прочности раствора. Кроме имеющегося запаса, при застывании материала тепло выделяется от взаимодействия воды с цементом. Так как вторая задача бетонирования в зимний период заключается в сохранении этого тепла, необходимо обеспечить утепление, а возможно и подогрев бетона на протяжении его застывания, одним из таких способов:

  • использование противоморозных добавок;
  • электропрогрев застывающего бетона;
  • утепление бетона специальными теплоизоляционными материалами или пленкой ПВХ;
  • обогрев тепловыми пушками под временным укрытием.

Рассмотрим все способы и методы зимнего бетонирования с поддержкой оптимальной температуры на строительной площадке.

Противоморозные добавки

Практически все производители используют добавки в бетон зимой, а потому это считается самым распространенной технологией зимнего бетонирования. Такие добавки не дают воде вымерзнуть даже при отрицательной температуре. Отрицательная сторона данного метода заключается в том, что такой зимний бетон имеет самый длительный срок созревания, потому что процесс протекает при наименьшей скорости гидратации цемента. Добавки вносятся в процентном соотношении к количеству используемого цемента, в зависимости от температуры внешней среды, при которой будет протекать его гидратация.

Электроподогрев

Если без противоморозных добавок бетон в мороз оставить без подогрева, то гидратация цемента остановится, так как имеющийся запас тепла быстро улетучится. Электроподогрев считается лучшим способом поддерживать температуру застывающего бетона, так как позволяет достигнуть марочной прочности в положенные сроки. Для этого используются электрические нагревательные элементы, потребляющие внушительную мощность. Поэтому данный способ не всегда можно воплотить в условиях частного сектора.

Укрывание бетона

Если температура колеблется в пределах -3+3 °С, укрытие — это самый простой и дешевый способ получить прочный бетон в зимнее время. Как говорилось выше, кроме имеющегося запаса тепла в бетоне, контакт цемента с водой приводит к изотермической реакции, которая сопровождается выделением тепла. При вышеуказанных колебаниях температуры окружающего воздуха, для сохранения этого тепла достаточно накрыть уложенный бетон теплоизоляционным материалом или обычной пленкой ПВХ.

Обогрев тепловыми пушками

При использовании тепловых пушек можно создать любые температурные условия, а потому наивысшая скорость гидратации цемента гарантирована. Для сохранения тепла, над бетонным покрытием необходимо соорудить временное перекрытие с низким коэффициентом тепловодности. Как правило, для этого достаточно обычной полиэтиленовой пленки. Под перекрытие устанавливается тепловая пушка, и чем выше температуру она создаст внутри, тем быстрее бетон наберет необходимую прочность.

Последствия замерзания бетона

Если из всех вышеперечисленных способов подогрева не было ничего сделано, и бетон все таки замерз, гидратация цемента с параллельным увеличением прочности возобновится при первой же весенней оттепели, когда замерзшая вода растает. При этом будет иметь место частичная потеря прочности, но с учетом ее запаса в бетоне, на его технические возможности это окажет кардинального влияния. Тем не менее, рекомендуется накрыть замерзший бетон теплоизоляционным материалом, чтобы избежать разрушения верхнего слоя. Как правило, весной, при нестабильной температуре, ежедневное оттаивание воды в бетоне и ее обратное замерзание при снижении температуры, приводят к разрушению верхнего слоя. Этого не произойдет, если теплоизоляционный материал сохранит тепло в ночное время, когда температура снижается.

Объяснить слабость верхнего слоя к промерзанию можно тем, что из всех составляющих бетона вода имеет самый маленький вес. Поэтому она поднимается вверх и, скопившись в этой части застывающей бетонной конструкции, наносит ей больше всего разрушений при постоянном промерзании и оттаивании. Если замерзший бетон даже не накрыть, оставив зимовать под открытым небом, то верхний слой возьмется пластами и весной просто рассыпется. Чтобы этого не произошло, необходимо придерживаться технологии изготовления бетонного раствора в зимнее время, а также воспользоваться одним из вышеперечисленных методов сохранения тепла при застывании бетона.

Написать комментарий