Можно ли заливать бетон зимой. Бетонные работы зимой – особенности выполнения

Можно ли заливать бетон зимой. 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.

Оптимальная температура для застывания бетона. Твердение бетона – скорость процесса в зависимости от условий

После схватывания бетонной смеси начинается этап ее твердения, происходящего за счет удаления свободной воды из смеси. Часть жидкости испаряется, а часть связывается в стойкие химические соединения. Нормальные условия твердения бетона, обеспечивающие баланс между испаряющейся и связываемой водой: температура воздуха – +18…+25 °C, влажность на поверхности бетонной конструкции – не менее 90%. Требуемые условия влажности достигают с помощью увлажнения бетонной поверхности и ее укрытия гидроизоляционными материалами – полиэтиленовой пленкой или рубероидом.

Повышенная температура окружающей среды ускоряет испарение жидкости, что мешает полноценной гидратации, а это снижает прочность на сжатие и формирует неравномерность прочностных характеристик в наружных и внутренних слоях бетонной конструкции.

Если в процессе твердения бетон подвергся замораживанию, возможны два варианта влияния минусовых температур на прочность искусственного камня. После замораживания и последующего размораживания бетон, не достигший критической прочности, теряет прочностные характеристики на 50% более. Материал, достигший критической прочности, после размораживания продолжает набор прочностных характеристик до нормативной величины. Критическая прочность выражается в процентах от марочной прочности бетона и зависит от его класса:

• В 7,5, В 10 – 50%;
• В 15-В 27,5 – 40%;
• В 30-В 40 – 30%.

Если речь идет о массивных тяжелонагруженных бетонных конструкциях, то критическая прочность, независимо от класса бетона, принимается равной 70%.

Есть еще одно понятие прочности – распалубочная, то есть достаточная для снятия опалубки. Обычно она составляет 70% от марочной величины, но может иметь другое значение, указанное в проектной документации. Преждевременное снятие опалубки негативно влияет на прочность искусственного камня, а передерживание – увеличивает сроки строительства и его стоимость.

При какой температуре можно заливать бетон зимой. При какой температуре можно заливать фундамент

Планируя сооружение несущей конструкции, необходимо учитывать погодные условия, марку и качество цемента. Немаловажную роль для обеспечения крепости бетона играют специальные добавки, позволяющие снизить температуру кристаллизации воды, а также поддержка оптимального рабочего режима в период затвердевания фундамента. После заливки основание схватывается в течение суток и далее набирает прочность за 28 дней. Стандартным для создания основания считается температурный диапазон от + 3 до + 25 °C. Известно, что чем теплее на улице, тем быстрее высыхает раствор, однако жара может быть опасна для свежего бетона.

Если при температуре от + 5 до 15 °C состав схватывается естественным образом, отдавая тепло окружающей среде, то в слишком жаркую погоду этого не происходит. В таких условиях бетонный каркас может начать формироваться, когда объём материала ещё увеличен. Остывая, поверхность начинает оседать, а уже образовавшаяся кристаллическая структура препятствует этому процессу. В результате из-за внутреннего напряжения фундамент может покрыться усадочными трещинами через 4–12 часов после заливки. Чтобы основание не крошилось при температуре больше + 25 °C, стоит использовать быстротвердеющий портландцемент, который через 5–6 часов заливки нужно полить водой и затенить старыми тряпками, картоном или опилками. Для замедления гидратации допустимо вводить модифицирующие добавки и пластификаторы. При появлении трещин требуется повторная трамбовка.

Добавки для бетона в зимнее время. Для чего нужны противоморозные добавки

Но что произойдет, если температура будет снижаться?

Чем ниже температура воздуха, тем медленнее будет происходить отвердевание. При температуре ниже нуля вода в бетонном растворе начинает кристаллизоваться, и процесс отвердевания прекращается. Ледяные кристаллы нарушают процесс связывания бетона с арматурой, способствуя в дальнейшем ее отслаиванию.

Важно!

Для работ с бетоном желательно, чтобы среднесуточная температура воздуха превышала + 5 ° Цельсия. При температуре ниже –4° Цельсия бетон теряет до 50% прочности.

В случае, если температура то поднимается выше нуля, то опускается ниже, бетон то набирает прочность, то прекращает. В итоге отвердевание происходит дольше.

Бетонирование желательно производить в теплое время года. Но климатические условия в большинстве регионов России таковы, что оптимальная температура для работы с бетоном случается только в очень ограниченные периоды. Замораживать стройку на полгода из-за наступления холодов не всегда выгодно. Есть недостатки и у бетонирования в теплый сезон: в летнюю жару бетон слишком быстро схватывается, а осенью часто выпадают осадки.

Возможные причины бетонирования в холодный сезон:

Бетонирование на слабом грунте, которое в теплый сезон затруднено.

Желание сэкономить на цементе, поскольку зимой он дешевле.

Необходимость срочно заняться строительством.

Чтобы обеспечить отвердевание, при бетонировании в зимнее время применяются особые меры:

электропрогрев бетона;

прогрев паром;

укрывание пленкой и утеплителями;

устройство временного укрытия, прогреваемого тепловыми пушками;

противоморозные добавки.

При незначительном понижении температуры увеличивают количество цемента в растворе.

Все виды прогрева – довольно сложные мероприятия, которые к тому же требуют дополнительных расходов: бетон нужно равномерно прогревать либо не давать ему охлаждаться в течение всего периода набора критической прочности. Зимнее бетонирование может потребовать вложения средств на 20-30% больше, чем летнее.

Важно!

Время отвердевания зависит не только от температуры воздуха, но и от типа бетона.

Если бетон успеет набрать критическую прочность до заморозков, то после оттаивания отвердевание продолжится. Но если промерзает бетон, не набравший критическую прочность, вода кристаллизуется, и в бетоне появятся полости и трещины, снижающие его прочность.

Важно!

Если нет данных о критической прочности, ее принимают за 70% от проектной прочности.

Введение противоморозных добавок – самый простой и экономически выгодный вариант бетонирования в условиях низких температур.

Что добавить в бетон при минусовой температуре в домашних условиях. Пластификаторы своими руками

История знает много рецептов и методик по улучшению характеристик бетона. Например уже в 19 веке для увеличения пластичности и адгезии в раствор добавляли белок от куриного яйца, в 20-м веке, после появления гашеной извести (пушонки), переключились на нее. Сейчас в домашних условиях иногда добавляют стиральный порошок или другие моющие средства.

Приготовление в домашних условиях пластификатора для бетона и цементного раствора своими руками

Рецепт 1: добавляем жидкое мыло или шампунь

Вводится при затворении смеси. Требуется 200-250 мл на 50 кг цемента ( далее мешок ).

• Замешиваем воду с  200-250 мл. жидкого мыла и выливаем в ведро/корыто для приготовления раствора.
• Начинаем добавлять цемент (1 мешок) и наполнитель.
• Качественно перемешиваем раствор и заполняем им наши формы или опалубку.

Имейте в виду, что если не сократить кол-во воды на 200-250 мл. (т.е. на количество добавленного нами жидкого мыла) – время застывания бетона увеличится на 3 часа.

Рецепт 2: добавляем стиральный порошок

Предварительно растворяется в воде. Вводится при затворении смеси. Требуется 100-150 г. на мешок цемента.

• Растворяем 100-150 г. стирального порошка в теплой воде
• Замешиваем воду с  раствором порошка и выливаем в ведро/корыто для приготовления раствора.
• Начинаем добавлять цемент (1 мешок).
• Качественно перемешиваем раствор и заполняем им наши формы или опалубку.

Стоит учесть, что мыльный раствор заливается первым и мешать надо очень аккуратно – это позволит избежать появления пены, которая при взаимодействии мелкими частицами цемента нивелирует его свойства – т.е. испортит цементосодержащий раствор.

Какие недостатки и проблемы можно получить от применения такого мыльного пластификатора:

• Мыльные растворы вымывают соли на поверхность, что приводит к появлению высолов (соляных разводов).
• Поверхность готового бетона не покрывается специальной водоотталкивающей пленкой
• Жидкое мыло не позволяет образовываться микропузырькам внутри бетонного раствора, что затрудняет миграцию воды по раствору. В следствие этого бетонная конструкция быстро намокает и в слабопроветриваемых помещениях или без антисептической обработки может покрываться плесенью и грибком.

Рецепт 2: добавляем гашеную известь-пушенку

Данная технология, возможно с небольшими отступлениями, широко применялась при строительстве кирпичных домов в советское время. Гашеная известь придает раствору повышенную клейкость и эластичность, добавляет сцепляющих возможностей, а также придает бетону бактерицидные свойства и предотвращает появление на поверхности плесени и грибка.

Как и мыльный раствор, гашеную известь добавляют первой в количестве не более 15-20% от массы цемента.

Рецепт 2: добавляем клей ПВА

Технология широко применяется в дачном строительстве и ремонтных работах в гаражах и квартирах. Клей ПВА, добавленный в цементный раствор, улучшает его подвижность, повышает итоговую прочность и водостойкость бетона.

Вводится при затворении смеси. Требуется 200 г. на ведро раствора.

Источник: https://gorizont-pro.ru/stati/mozhno-li-zalivat-beton-pri-minusovoy-temperature-kak-prohodit-zalivka-betona-pri-nizkih

При какой минусовой температуре можно заливать бетон. До какой температуры возможно заливать бетон

Специальные добавки для бетона в условиях минусовой температуры позволяют производить заливку фундамента в холодное время, тем самым обеспечивая требуемую надежность, долговечность и прочность основания. Конечно, при плюсовой температуре от +3ºС до +25ºС, строить наиболее комфортно, но такие условия соблюсти получается не всегда и многим приходиться возводить дом в холодное время года, прибегая к специальным средствам.

Оптимальный микроклимат для бетонной смеси

Какая температура окружающей среды допускается для заливки раствора фундамента? Основа дома — это важнейший этап всего строительства. Получение оптимального бетона возможно благодаря цементу высокого качества и соблюдения всей технологии приготовления смеси. Нельзя забывать и при показатели погодных условий, играющих не последнюю роль. Залить цемент в траншею или подготовленную опалубку недостаточно, ведь он должен успеть схватиться и затвердеть. Производить заливку необходимо не спеша, равномерно, для исключения образования в нем пустот. Схватывается цементный раствор в течении 1-2 суток, а окончательно затвердевает уже после продолжительного периода — около 1 месяца. Поэтому во время процесса затвердевания цемента так важно соблюдать оптимальные параметры окружающей среды, чтобы в последствии с фундаментом не возникало проблем во время эксплуатации.

Скорость затвердевания прямо пропорционально зависит от температуры окружающего воздуха. Чем она будет выше — тем быстрее происходит процесс.

Какой должна быть температура бетона, чтобы не применять специальные добавки? При приближении температуры к нулевой отметке, раствор перестает затвердевать совсем, в бетоне начинают образовываться трещины, в результате чего он начинает крошиться и осыпаться при любом давлении на него. Это происходит потому, что вода при 0ºС начинает замерзать, превращаясь в лед.

Сроки застывания бетона при разных температурах

Повышение температуры окружающей среды позволит возобновить процесс затвердевания, так как лед начинает таять. Но такого эффекта уже не будет в связи с нарушением связей на молекулярном уровне в цементном растворе. Восстановить связи после приостановки гидратации не представляется возможным. Поэтому так важно не допускать заливку фундамента перед началом морозов, особенно когда при приготовлении бетона и укладке не добавляются специальные добавки, которые способны замедлять температуру замерзания воды, а также если ничем не утепляется заливаемая основа.

Условия при которых фундамент заливают в мороз?

Возможно ли заливать фундамент   при минусовой температуре ? Бывают случаи, когда необходимо произвести работы с бетоном не в теплое время года. Если вдруг начинают поджимать сроки выполнения работ или другие обстоятельства. Или например, если срочно потребуется залить основу  при низких температурах, в случаях осыпающегося грунта на участке.

Заливка бетона зимой с добавками. Применение добавок противоморозного действия

Во время зимы заливка бетона представляет большую сложность. Низкие температуры приводят к замедлению гидратации цемента. Это приводит к тому, что залитая поверхность медленнее отвердевает.

Кроме того, при выполнении бетонирования в мороз результат может быть неблагоприятным из-за повышения внутреннего давления, вызванного замерзанием воды. Ее расширение в порах еще не отвердевшего материала приводит к разрушению его структуры. Ледяные пленки, формирующиеся в области заполнителей, приводят к нарушению связей между компонентами.

Нивелировать данные нежелательные эффекты влияния низких температур помогают специальные добавки. Их можно разделить на 3 категории. К первой категории относятся модификаторы, которые ускоряют схватывание бетона.

В эту группу входят:

• карбонат натрия;
• тетраборат натрия;
• нитрат натрия;
• формиат натрия.

Ко второй категории относятся добавки, включающие сульфиты. Такие модификаторы обеспечивают выделение большого количества тепла, за счет чего ускоряется процесс взаимодействия составных частей бетонной смеси с продуктами гидратации. При этом сульфитосодержащие добавки нельзя применять для снижения температуры замерзания бетонной смеси.

К третьей категории относятся модификаторы, оказывающие антифризное действие. Данные добавки способны снижать температуру кристаллизации входящей в состав раствора жидкости. Кроме того, такие составы могут немного уменьшить или увеличить скорость схватывания материала.

Технология использования таких добавок крайне проста. Вещества вводятся в раствор во время его приготовления. Учитывая, что большинство добавок ускоряют схватывание бетона, поэтому такую смесь следует залить в течение 3 часов после изготовления. При этом важно, чтобы температура бетонного состава была не менее +20°C.

Так как заливать смесь нужно быстро, не рекомендуется транспортировать ее после изготовления на расстояние более 100 км. При необходимости более длительной транспортировки есть вероятность, что бетон схватится раньше времени.

Источник: https://gorizont-pro.ru/stati/kak-pravilno-zalivat-beton-zimoy-metodiki-pozvolyayushchie-zalivat-beton-zimoy

Заливка бетона в холодное время. Влияние температуры наружного воздуха на бетон. Какова идеальная температура и погода для заливки бетона

Чтобы разобраться, почему бетон долгое время не заливали при пониженных температурах в холодные сезоны, нужно понимать процессы, которые протекают в бетонных смесях и цементных растворах, приводя к образованию твердого и прочного, подобного камню, материала.

Сначала это просто цемент — порошкообразный материал. Существует ГОСТ, который регламентирует состав и прочие свойства различных цементов.

ГОСТ 31108-2016 « Цементы общестроительные. Технические условия» дает такую классификацию по составу:

1. ЦЕМ I — портландцемент;
2. ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками;
3. ЦЕМ III — шлакопортландцемент;
4. ЦЕМ IV — пуццолановый цемент;
5. ЦЕМ V — композиционный цемент.

Цементы типов ЦЕМ II–ЦЕМ V подразделяют на подтипы A, B и C в соответствии с содержанием клинкера и добавок .

По прочности на сжатие в возрасте 28 суток в соответствии со стандартами их подразделяют на следующие классы : 32,5; 42,5 и 52,5.

По прочности на сжатие в возрасте 2/7 суток их подразделяют на подклассы:

1. медленнотвердеющие (обозначаются литерой М) — применяется только для цементов ЦЕМ III/B и ЦЕМ III/C;
2. нормальнотвердеющие (обозначаются литерой Н);
3. быстротвердеющие (обозначаются литерой Б).

Условные обозначения цементов:

1. наименование цемента;
2. сокращенное обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки;
3. класс прочности;
4. подкласса;
5. настоящий стандарт.

Пример условных обозначений: Портландцемент типа ЦЕМ I класса 42,5 быстротвердеющий — Портландцемент ЦЕМ I 42,5Б ГОСТ 31108-2016.

Цементы бывают разных видов: отличаются по составу, тонкости помола, марке по прочности, которая обозначается числом, означающим прочность. Чем выше это число тем, теоретически, прочнее будет полученный из этого цемента бетон, однако многое зависит от того, сколько цемента добавили в смесь, использовались ли химические присадки, как эту смесь заливали и уплотняли, в какую погоду заливали бетон, и как за ним впоследствии ухаживали.

Чтобы получить цементный раствор, цемент смешивают с водой и добавляют заполнители, в частности, песок, а в бетонные смеси — еще и крупные заполнители (щебень и гравий).

Именно в момент смешивания цемента и воды запускаются химические реакции гидратации.

По мере смачивания частиц цемента, его компоненты реагируют с водой, а результатом этих реакций является образование нового вещества с кристаллической структурой. Тут уместно заметить, что все эти реакции протекают с разной скоростью, которая зависит, в том числе, от того, насколько быстро произошло смачивание, и какова температура окружающей среды.

Процесс набора прочности бетона, таким образом, протекает по-разному в зависимости от температуры.

При благоприятных условиях бетон набирает расчетную прочность в течение 28 дней, причем самая высокая скорость процессов наблюдается в первые часы после укладки смеси, затем скорость твердения бетона постепенно снижается. После набора расчетной прочности процессы отвердевания в бетоне продолжаются еще в течение многих месяцев, но с очень низкой скоростью. Поэтому важно обеспечить оптимальные условия именно в первые четыре недели после заливки.

Какие же температурно-влажностные условия считаются оптимальными для твердения бетона?

Это температура воздуха от +18°С до +22°С и влажность, близкая в 100%.

В большинстве регионов России такие условия возможны лишь в очень короткие промежутки времени: поздняя весна, начало и конец лета, ранняя осень. И даже в этом случае следует учитывать ночные температуры, которые могут опускаться практически до 0°С.

Для свежеуложенного бетона такие колебания очень вредны: чем ниже опускается температура, тем медленнее протекают реакции гидратации. При температуре около 5°С реакции гидратации и набор прочности практически прекращается. При температуре ниже 0°С непрореагировавшая вода замерзает, что впоследствии приводит к появлению в бетоне полостей, трещин и прочих дефектов.

Замерзание приводит и к росту внутреннего давления, в результате чего бетон может разорвать.

Важно!

Замерзающая вода представляет опасность и для арматуры, поскольку кристаллы льда вокруг арматуры препятствуют ее качественному сцеплению с бетоном.

В итоге, при потеплении бетон все равно набирает прочность, но она будет ниже расчетной.

По этим причинам долгое время строители воздерживались от бетонирования в холодную погоду. Но не всегда получалось заморозить стройку на несколько месяцев, поэтому разрабатывались специальные методы зимнего бетонирования.

Можно ли заливать бетон зимой без прогрева. Правила зимней заливки бетона

Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.

Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.

Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур

По этой причине бетонировать зимой плитные фундаменты проблематично: такие площади не разогреть. Для этого типа оснований «зима» ограничится легкими заморозками ночью и положительной дневной температурой. Заливку можно начинать после того, как арматура и дно будут иметь положительную температуру.

Ленточный фундамент можно заливать  и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.

Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована). Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру. Залитый участко сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.

Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным

Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).

Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя. Это на 100% верно. Промежуток между заливками должен быть такой, чтобы на поверхности предыдущей части не успела образоваться пленка, а тем более, чтобы влага не замерзла. Работы должны вестись постоянно до окончания заливки.  Залитые части сразу нужно прикрывать теплооизолирующими матами. Как видите, для этой работы нужны несколько человек. Один со всеми задачами не справится.

Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения. Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.