Можно ли зимой заливать бетон?

Зимнее похолодание доставляет серьезные неудобства строителям при выполнении мероприятий, связанных с бетонированием. Вода, входящая в состав раствора, при охлаждении превращается в лед, увеличиваясь в объеме. Монолит теряет прочность и покрывается сетью трещин. Вместе с тем заливка бетона зимой возможна благодаря специальным методам бетонирования. Их с успехом применяют профессиональные строители и частные мастера. Рассмотрим подробно специфику бетонирования при зимнем строительстве.

Бетонные работы зимой – особенности выполнения

Сложно назвать зимние месяцы благоприятным периодом для бетонирования монолитных конструкций, заливки фундаментов и формирования буронабивных опор. Это связано с кристаллизацией воды. Она затрудняет процесс гидратации, в результате которого формируются прочные связи на молекулярном уровне. При расширении воды в результате кристаллизации возрастает пористость, снижаются прочностные характеристики, происходит растрескивание массива.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

После бетонирования происходят следующие процессы:

• схватывание. Продолжительность данной стадии составляет не более 24 часов, на протяжении которых осуществляется переход из жидкого состояния в твердую фазу. Прочностные характеристики при этом довольно низкие;
• твердение. Это длительный процесс, в результате которого на протяжении месяца приобретаются эксплуатационные характеристики. Они зависят от марки раствора, введенных модификаторов, а также окружающей температуры.

Ряд застройщиков интересуется, до какой температуры можно заливать бетон зимой. Специалисты считают, что нормальное протекание процессов схватывания и достижения максимальной прочности происходит при температуре от плюс 3 до плюс 5 градусов Цельсия. При этом скорость набора твердости прямо пропорциональна температуре и возрастает при использовании портландцемента увеличенных марок.

Процесс гидратации при нормальном протекании процесса твердения проходит следующим образом:

• образуется на поверхности тонкий слой натриевого гидросиликата;
• цементные зерна постепенно поглощают воду, связывая все компоненты смеси;
• внешние слои массива стают более плотными при испарении из раствора воды;
• процесс твердения постепенно переходит в глубину массива;
• концентрация влаги снижается до достижения эксплуатационной прочности.

Отвечая на вопрос, при какой температуре замерзает бетон, сообщаем, что процесс гидратации может протекать только при положительной температуре. Образование ледяных кристаллов затрудняет связывание компонентов бетонной смеси. При гидратации происходит нагрев раствора. Это позволяет при незначительном похолодании выполнять бетонные работы при условии использования теплосберегающей опалубки или специальных матов.

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента

При бетонировании зимой применяют различные методы, позволяющие изменить порог замерзания и сократить продолжительность схватывания:

• вводят модифицирующие добавки, снижающие порог кристаллизации. Специалисты индивидуально определяют, сколько соли в бетон зимой необходимо вводить, а также в каких пропорциях добавлять модификаторы;
• нагревают раствор, используя различные способы. Выбор оптимального варианта разогрева бетонного раствора осуществляется в зависимости от специфики работ и уровня затрат на реализацию выбранного способа;
• применяют в составе бетонного раствора портландцемент более высоких марок. Такой цемент достигает необходимой для эксплуатации прочности за более короткое время и интенсивно поглощает влагу.

Остановимся детально на нюансах заливки бетона в зимнее время.

Заливаем бетон зимой – достоинства зимнего бетонирования

Выполнение работ в условиях отрицательных температур имеет определенные плюсы:

• позволяет осуществлять заливку на сыпучих почвах. На таких грунтах проблематично выполнять земляные работы в теплый период, так как почва осыпается. Повышение твердости грунта при замерзании облегчает выполнение работ;

Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя

• существенно уменьшает сметную стоимость работ. Это достигается за счет снижения стоимости строительных материалов зимой. Благодаря сезонным скидкам уровень затрат может быть намного ниже;
• обеспечивает сокращения сроков выполнения строительных мероприятий. При неблагоприятных природных условиях строители вынуждены работать оперативнее, что позволяет осуществлять строительство ускоренными темпами.

Кроме того, возможны ситуации, когда объект строительства находится в холодной климатической зоне, и зимнее бетонирование является единственно возможным решением.

Можно ли заливать бетон зимой – проблемные моменты

Ряд застройщиков считает, что целесообразно воздержаться от зимнего бетонирования и выполнить весь объем работ с наступлением теплых месяцев.

Они руководствуются при этом следующими соображениями:

• приобретение покупного материала, содержащего противоморозные добавки, повысит объем затрат;
• создание специальных условий по укладке и применение методов разогрева повлечет дополнительные расходы;
• сокращенная продолжительность зимнего дня потребует дополнительного финансирования, связанного с освещением площадки и теплоизоляцией бытовок;
• использование сложных методов прогрева потребует привлечения специалистов и применения специального оборудования;
• при значительном снижении температуры потребуется больше времени для набора эксплуатационной прочности;
• малейшее отклонение от проверенной технологии и резкое изменение погодных условий является причинами повышенной хрупкости.

При зимнем замесе раствора меняется порядок закладки составляющих: заливается вода, в нее засыпается щебень и песок

Проанализировав комплекс проблемных моментов можно сделать заключение, что велика вероятность получения некачественного бетона и резкого возрастания общего уровня затрат.

Применяемые методы зимнего бетонирования

При выполнении бетонных мероприятий в зимний период используются следующие способы:

• повышение температуры бетонной смеси, за счет использования предварительно нагретой воды;
• ведение пластифицирующих добавок и модификаторов, значительно снижающих порог замерзания воды;
• повышение температуры раствора специальными методами электрического и инфракрасного разогрева.

Остановимся детально на особенностях каждого технического приема.

Заливка бетона зимой в домашних условиях

Этот метод предусматривает прогрев смеси различными путями:

• добавлением в раствор горячей воды, нагретой до 70–80 градусов Цельсия;
• введением заполнителя, предварительно разогретого тепловой пушкой;
• разогрев бетонного раствора в смесителе, прогреваемом со стороны.

Использование разогретой смеси – простейший метод, применяемый при зимней заливке. Условия применения данной технологии:

• выполнение незначительных объемов работ;
• бетонирование в бытовых условиях;
• незначительное похолодание в ночное время.

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ

Для достижения требуемого эффекта необходимо соблюдать следующие правила:

• применять портландцемент марки М400 и выше;
• вводить пластификаторы, ускоряющие процесс набора твердости;
• не превышать максимально допустимую температуру нагрева воды.

1. Налейте в бетоносмеситель воду, нагретую до 80 градусов Цельсия.
2. Засыпьте наполнитель и песок, соблюдая необходимые соотношения.
3. Введите портландцемент, применяемый в качестве вяжущего вещества.
4. Добавьте специальные присадки, которые ускоряют твердения раствора.
5. Перемешайте ингредиенты до необходимой консистенции и произведите заливку.

После бетонирования следует уплотнить материал вибратором и защитить от охлаждения теплоизоляционным материалом.

Можно ли добавлять соль в бетон зимой и модифицирующие добавки

Введение специальных пластификаторов позволяет уменьшить уровень замерзания воды. При этом гидратация будет осуществляться по стандартной схеме, несмотря на пониженную температуру окружающей среды.

Наиболее распространенная присадка, повышающая «морозоустойчивость» бетона и ускоряющая его твердение, — хлористый кальций

Наряду с готовыми составами, которые можно приобрести в магазинах, используют следующие ингредиенты:

• хлористый кальций:
• поташ;
• хлорид натрия;
• натриевый нитрат.

Ряд застройщиков добавляют соль (хлорид натрия), что позволяет незначительно уменьшить порог замерзания, но не гарантирует сохранение свойств бетона. Специалисты рекомендуют использовать модификаторы, изготовленные промышленным путем, и не проводить эксперименты с доступными добавками.

Можно ли зимой заливать бетон технически сложными способами

В строительной отрасли при зимнем бетонировании используют следующие прогрессивные методы:

• установку изоляционной обшивки, которая выполняет функцию термоса и сооружается вокруг опалубки;
• укладку нагревающего кабеля, который соединяется с трансформатором и прогревает массив;
• использование для разогрева воткнутых в бетон электродов, на которые подается напряжение;
• прогрев инфракрасными обогревателями, которые направленно воздействуют на бетонный массив;
• индукционный разогрев массива, при котором магнитное поле преобразуется в тепловую энергию.

Использование указанных технических приемов требует предварительного выполнения расчетов, применения специального оборудования и высокой квалификации.

Заключение

Принимая решение о целесообразности укладки бетона зимой, следует тщательно проанализировать, каким образом будет осуществляться процесс заливки, а также оценить общий уровень расходов. Если имеется возможность, стоит перенести зимнее бетонирование на теплый период года.

Источник

Зимнее бетонирование: доступные методы и условия выполнения работ

Применение бетонной смеси – распространённый способ создания конструкций высокой прочности. Для застывания требуются особые условия: тёплый, в меру влажный воздух. При этом схватывание раствора происходит быстрее.

Изменение условий окружающей среды может негативно повлиять на структуру и свойства материала. Это основная причина, объясняющая, почему зимой снижается качество бетонной смеси, если используется стандартная технология строительства.

Когда планируется возводить фундамент или другие конструкции, важно понять, при какой температуре можно заливать бетон, что следует делать для сохранения его характеристик.

Допустимо ли заливать бетон при снижении температуры воздуха?

Чтобы не нарушать сроки строительства, рассматривают разные варианты, включая проведение работ зимой. Этот способ не запрещён, но у него есть особенности. Проблема заключается в нарушении процесса гидратации цемента. При нормальных условиях в растворе образуются кристаллогидраты. Это результат взаимодействия цемента с водой.

Структура изменяется, вязкий раствор становится твёрдым. Когда проводятся бетонные работы при нормальных параметрах окружающей среды, вследствие гидратации образуются прочные связи, препятствующие разрушению готовой конструкции. Срок службы такой постройки будет длительным.

Изучая вопрос, можно ли зимой заливать бетон, учитывают, что при резком похолодании вода, содержащаяся в растворе, расширяется. Сразу увеличивается пористость, что приводит к снижению стойкости к механическим повреждениям.

Вследствие замерзания жидкости после заливки смеси зимой постепенно появляются микротрещины. Они увеличиваются, что провоцирует полное разрушение конструкции.

Бетонные работы, выполняемые при отрицательных температурах воздуха, проводятся на основе другой технологии: рассматривают способы поддержания величин параметров на достаточном уровне, а также меняют его состав.

Чем отличается бетонирование зимой и летом

Процесс заливки и методы сохранения свойств раствора зимой сложнее. В тёплое время года часто достаточно смешать компоненты с учётом пропорций, подготовить опалубку и армирующий каркас, залить смесь. При нормальных условиях набор прочности происходит за более короткий срок:

• схватывание: этот период длится до 24 часов, на поверхности образуется тонкий слой гидросиликата, одновременно внешние слои становятся плотнее;
• застывание: на протяжении последующих 4 недель происходит набор прочности смесью, после чего становится возможна дальнейшая укладка стройматериала для возведения стен.

Когда на улице мороз, сроки схватывания и застывания увеличиваются. Кроме того, бетонирование в зимний период требует применения особых марок цемента:

Они используются при разных условиях, но если решается вопрос, как бетонировать зимой, то указанные марки являются минимально допустимыми для строительства домов определённого типа.

Например, фундамент кирпичного дома зимой разрешается бетонировать смесью на основе марки цемента М350 или М400. Можно больше, но не меньше.

Кроме того, в зимний период перед выполнением заливки раствора всегда добавляют вспомогательные компоненты – специальные модификаторы, улучшающие свойства материала. При слабом похолодании достаточно укрывного метода и утепления массива. Чем сильнее морозы, тем больше средств для обогрева используют.

Монолитная плита перед заливкой

Особенности зимнего бетонирования

Основные параметры выступают в роли катализатора процесса затвердевания массива. По этой причине нужно понимать, как залить бетон так, чтобы он не замёрз, набрал прочность, а в будущем выполнял свои функции. Рекомендованная температура, обеспечивающая возможность схватывания и затвердевания смеси в зимний период:

• в пределах +5°С или выше – для случаев, когда выполняется заливка монолитного основания;
• не менее +20°С – если изготавливаются конструкции из тонкого бетона.

Допустимое отклонение – до 2°С в меньшую сторону. Смесь будет отвердевать при значениях диапазона +18…+20° на протяжении 4 недель. Если интересно, до какой температуры можно заливать бетон, ориентироваться следует на показатель +5°С.

При этом за 28 дней материал успеет набрать лишь 70% прочности. Требуется ждать дольше. Точная длительность этого периода определяется в каждом случае отдельно.

Важно также понять, при какой температуре замерзает бетон: когда на смесь оказывает воздействие мороз (ниже 0°С), длительность выдерживания массива до момента отвердения может увеличиться многократно. При этом нарушается процесс схватывания. Бетон замерзает, но прочность в суровых зимних условиях он не набирает.

Совет: Чтобы избежать развития негативных процессов в толще бетона, рекомендуется выполнять строительные работы при температуре от +10°С и выше.

Способы зимнего бетонирования

Процесс гидратации сопровождается выделением малого количества тепла. Это позволяет бетону затвердевать даже в условиях похолодания.

С целью предупреждения замерзания массива рассматривают все доступные методы сохранения структуры материала и свойств:

1. Применение добавок, повышающих устойчивость бетонных смесей к воздействию низких температур: от 0°С и ниже.
2. Метод создания опалубки с теплоизоляцией, он также предполагает применение экрана сверху. Эта технология зимнего бетонирования многоэтапная. Сначала щиты опалубки устанавливаются в 4 ряда. Каждая пара будет формировать одну стенку сбоку планируемого фундамента. Между щитами закладывается теплоизоляционный материал. Дополнительно сверху укладывают экран, снижающий теплопотери. Такой способ применяется, если выполняется заливка бетона немассивных конструкций.
3. Введение электродов в толщу смеси. При прохождении тока в структуре бетона будет выделяться тепло, необходимое для затвердевания и набора прочности.
4. Подогрев непосредственно во время приготовления смеси. При этом используются подручные средства. Результатом является нагрев смесителя, который будет отдавать тепло бетону. Ещё добавляют горячую воду (до +80°С) или подогретые добавки.
5. Инфракрасный способ основан на воздействии ИК-излучения. В основе метода – применение обогревателей. Это могут быть керамические стержневые излучатели, а также приборы, рассчитанные на напряжение 220 или 380 В. Их устанавливают рядом с опалубкой – по обе стороны. Смесь защищают брезентом. Бетонирование в зимних условиях таким способом выполняется при условии, что строится скользящий фундамент. Массив большой площади не получится прогреть при помощи электроприборов.
6. Воздействие паром. Опалубка закрывается брезентом так, чтобы между этим материалом и щитами осталось расстояние до 20 см. Туда направляют струи пара. Метод эффективен, если на улице мороз.
7. Применение конвекционного способа. Опалубку накрывают брезентом, в просвет между ним и опалубкой подают горячий воздух (применяют тепловую пушку).
8. Теплоизоляция. При слабом похолодании подготавливают материалы, которые можно использовать в качестве укрывных: солому, песок, листы ОСБ.

Важно: Когда рассматриваются методы зимнего бетонирования, учитывают недостатки, главным из них является потеря эластичности смеси. При строительстве нужно использовать составы, содержащие пластификаторы.

Метод «термоса»

Зимний бетон после заливки может набрать прочность, если правильно выполнен нагрев. Один из распространённых методов – технология «термоса». Она основывается на искусственном увеличении периода остывания смеси. После того как была выполнена заливка бетона зимой, нужно обратить внимание на температуру воздуха. Если она не ниже -5°С, можно защитить материал таким способом.

Для этого не требуется использовать источники электрического тока, достаточно конструкции из деревянных щитов, тепло- и гидроизоляции. Утеплитель защищается плёнкой с двух сторон. Он должен быть закрыт стенками опалубки. Такая конструкция создаётся со всех сторон бетонного сооружения.

Метод «термоса»

Требования к зимнему бетонированию

Главные условия сохранения структуры материала: нормальная температура, выдержка смеси до момента достижения ею достаточной прочности.

Соответственно зимнее бетонирование выполняется с учётом требований:

• температура воздуха не ниже +5°С: при этом можно использовать более простые методы сохранения тепла в структуре бетона;
• несущественное похолодание (до +15°С): применяют теплоизоляцию;
• снижение температуры ниже 0°С: приготовление смеси выполняется с противоморозными добавками, а ещё рассматривают принудительные методы нагрева.

При естественной гидратации происходит повышение температуры бетона лишь на 2…3°С.

Учитывают и параметры раствора. Для заливки подготавливают тёплый бетон, температура составляет+20°…+30°С.

Наиболее распространённые методы бетонирования зимой

Некоторые из приведённых выше способов нагрева используются чаще других. Это обусловлено высокой скоростью достижения нужного результата при заданных условиях в зимние месяцы:

• подогрев на этапе замешивания;
• применение метода «термоса»;
• использование электроприборов.

Когда рассматриваются разные способы зимнего бетонирования, учитывают, что почти все они требуют использования противоморозных добавок. Исключением являются те варианты, которые основаны на естественном процессе сохранения свойств раствора.

Применение добавок противоморозного действия

Самые действенные из вариантов: нитрат натрия, поташ. Последняя разновидность применяется, когда морозы наиболее сильные (при температуре от -15°С). Нитрат натрия можно добавлять для предупреждения замерзания бетона в зимний период при умеренном похолодании. В данном случае температура воздуха может составить -15°…0°С.

Ответ на вопрос, можно ли бетонировать зимой, будет положительным, если применяются специальные противоморозные добавки:

Используют также отвердители бетона:

• формиант натрия;
• асол-К;
• составы, содержащие ацетиацетон.

Увеличение эффективности применения противоморозных добавок

Если выполняются бетонные работы зимой, можно рассмотреть способы, которые дополнительно улучшают результат введения модификаторов в состав раствора:

• он должен быть умеренно тёплым (подогревают при замешивании);
• выбирают подходящий цемент: наилучшим вариантом являются высокие марки;
• готовый массив зимой утепляют изоляционными материалами.

Нужно понимать, как залить бетон в мороз: предварительно очищают опалубку и армирующий каркас от снега, удаляют наледь.

Добавление соли в бетон зимой

В состав также вводят компоненты, которые есть под рукой. Например, иногда применяют соль. Но при этом готовый раствор может потерять свойства. Рекомендуется выполнять бетонные работы в зимнее время с использованием специальных добавок. Они решают сразу 2 задачи: массив приобретает нужные свойства; обеспечивается достаточная прочность материала, т. к. он становится менее подвержен влиянию низких температур.

Зависимость проектной прочности от степени воздействия холода

Когда выполняется бетонирование в мороз, обращают внимание на критическую прочность. По достижении заданного значения холод меньше влияет на материал. Эта величина составляет 50-70% проектной прочности.

Особенности:

• если бетон зимой застыл раньше, чем был достигнут минимальный показатель критической прочности (50% от проектной), он не может применяться;
• когда массив уже перешёл порог, соответствующий критической прочности, отмечается незначительная потеря свойств материалом (снижение реального показателя до 10%);
• достижение 70% проектной прочности позволяет получить материал с отличными характеристиками.

Причины снижения прочности

Факторы, способствующие потере качества бетонной смеси зимой:

• замерзание воды, содержащейся в бетоне;
• похолодание (температура выше 0°С) замедляет процесс гидратации цемента;
• внутренние кристаллы льда мешают сцепке бетона с арматурой;
• уменьшение содержания жидкости: если раствор, который не затвердел, долго подвергается воздействию низких температур, вода вытесняется (образуется лёд), а без жидкости процесс гидратации невозможен.

Заключение

Чтобы ускорить выполнение строительных работ зимой, прибегают к сложным технологиям. Например, проводят бетонирование конструкций при низких температурах. В результате скорость набора прочности замедляется. Для решения такой проблемы применяют различные способы: добавки, приборы, материалы. Выбор варианта зависит от условий окружающей среды зимой, габаритов конструкции из бетона.

Источник