Низкие температуры – негативный фактор при бетонировании

Теплоизоляция бетонной стяжки

Теплоизоляция бетонной стяжки

Инструкция зимнего применения цементосодержащих растворов существенно осложняется двумя особенностями, негативно влияющими на темпы схватывания и твердения материала:

  • замедление гидратации частиц цемента и, как следствие, увеличение продолжительности сроков, необходимых для набора прочности;
  • замерзание воды в составе бетона, в результате чего происходит остановка процесса набора прочности.

Попробуем разобраться с тем, сколько дней после заливки бетон боится мороза и как вышеперечисленные факторы действуют на темпы набора прочности.

Низкие температуры в диапазоне от 0 до 10 градусов затормаживают гидратацию цемента. То есть, частицы цемента медленнее пропитываются водой и медленнее протекают химические реакции, ответственные за интенсивность набора прочности. В итоге, материал не только медленно сохнет, но даже после полного высыхания отличается недостаточными прочностными характеристиками.

Например, при нормальных температурных условиях ( 20°С) бетон в течение недели набирает не менее 70% от оптимальных показателей прочности. Аналогичные прочностные показатели, при которых возможна резка железобетона алмазными кругами, при температуре 5°С материал приобретает в течение 4 недель.

На фото - применение бетона с противоморозными добавками

На фото — применение бетона с противоморозными добавками

Температурные параметры — это катализатор большинства различных химических процессов и гидратация цемента не является исключением. Поэтому, в процессе изготовления ЖБИ повсеместно применяются разнообразные технологии прогрева цементосодержащих смесей.

правила зимнего бетонирования

К примеру, ранее упомянутые 70% от марочной прочности, при которых можно проводить алмазное бурение отверстий в бетоне, материал набирает в течении 12 часов при температуре 70°С и влажности свыше 80%.

В то время как температура ниже 10 градусов тепла замедляет набор прочности и схватывание бетона, отрицательная температура полностью останавливает эти процессы. Так как вода в составе раствора частично или полностью вымерзает, протекание химических реакций становится невозможным.

В соответствии с технологией бетонирования частицы цемента должны контактировать с водой в течение всего периода набора прочности. Средний срок необходимый для протекания этого процесса при нормальных климатических условиях составляет 28 суток. Но как уже было сказано, недостаток тепла может негативно повлиять на протекание процесса, а потому к строительству зимой потребуется особый подход.

Результат неправильного бетонирования зимой

Результат неправильного бетонирования зимой

Так как мы рассматриваем зимнее бетонирование, условимся, что оно проходит при минусовой температуре. Следовательно, нашей основной задачей является предотвращение замерзания воды, входящей в состав раствора.

В настоящее время известно несколько востребованных и действенных способов, позволяющих уберечь воду в цементных растворах от кристаллизации.

Фото фундамента, заложенного в зимний период

Среди этих способов отметим:

  • использование противоморозных добавок (ПМД);
  • применение электропрогрева
  • герметизация раствора полиэтиленовыми пленками и утеплителями;
  • применение временных сборных укрытий вокруг опалубки с ИК-нагревателями или тепловыми пушками.

Расскажем о каждом из этих методов подробней.

На фото - противоморозные добавки (ПМД)

На фото — противоморозные добавки (ПМД)

Такой способ обеспечения оптимальных параметров твердения раствора получил повсеместное распространение. Практически все отечественные профильные предприятия освоили выпуск зимних бетонов с добавками ПМД.

На данный момент выработано несколько вариантов растворов зимнего типа, отличающихся друг от друга процентным содержанием добавок применительно к объему используемого материала.

Среди преимуществ метода отметим следующее:

  • Простота применения при производстве бетона своими руками, так как добавки засыпаются в мешалку одновременно с другими компонентами;
  • Полная безопасность, в сравнении с тем же электропрогревом;
  • Доступная цена ПМД, что положительно сказывается на себестоимости готового объекта.
Испарение воды в ходе применения электропрогрева

Испарение воды в ходе применения электропрогрева

На больших строительных площадках, перед тем как заливать бетон в мороз, обустраивают специальные системы электропрогрева. Для этих целей применяется мощное трансформаторное оборудование мощностью свыше 30 кВт и система термокабелей.

Предлагаем ознакомиться:  Толщина слоя керамзита для утепления потолка

Способу присущи следующие преимущества:

  • возможность эффективного прогрева по всей толщине слоя и, как следствие, обеспечение равномерного схватывания смеси;
  • возможность ускоренного набора прочности бетона на больших площадях при температурах до — 20°С;
  • приспособленность метода для комбинирования с термоизлированными опалубками.

Среди недостатков отметим высокие энергозатраты и высокую себестоимость бетонирования.

Летняя жара, зимние морозы негативно отражаются на качестве проведения бетонных работ. При высокой температуре воздуха происходит быстрое испарение воды из смеси, что может привести к прекращению набора прочности отвердевающим раствором.

На фото - закладка фундамента при минусовых температурах

При работах зимой велик риск:

  1. замерзания воды, входящей в бетонный раствор;
  2. ухудшения сцепления с обледенелым каркасом;
  3. образования трещин на поверхности и внутри бетонной конструкции;
  4. падения скорости гидратации цемента.

Немалый вред могут нанести свежему покрытию из бетона дождь, ливень, снег. На его состоянии сказывается как повышенная влажность, так и химические вещества, которые содержатся в атмосферных осадках.

Увеличение эффективности применения противоморозных добавок

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

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.

  • 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.

Проводя своими руками бетонные работы в зимнее время с использованием добавок, нужно учесть ряд важных правил. Когда встает вопрос, как залить бетон в мороз, рекомендуется применять только быстротвердеющие цементы высокой марки, а также портландцементы.

Крайне важно подогреть компоненты смеси при ее приготовлении, если планируется заливка бетона. Это создаст запас внутреннего тепла и обеспечит равномерное схватывание и набор прочности материала.

Есть еще одна важная особенность зимнего бетонирования с применением добавок. После того как бетонные работы зимой будут завершены, следует утеплить поверхность. Для этого ее укрывают матами минеральной ваты и рубероидом. Это снизит скорость потери тепла и создаст условия для протекания процесса отвердения после заливки.

как бетонировать в зимнее время

Транспортировка должна осуществляться в утепленной машине. Кроме того, перед заливкой следует очистить арматуру и опалубку от наледи и снега. Проводить бетонные работы в зимний период нужно быстро, чтобы раствор не успел остыть до момента, когда не будет сверху уложен утеплительный пирог.

Виды укрывных материалов

Для корректного отвердевания бетонных поверхностей после заливки специалисты настоятельно рекомендуют использовать всевозможные укрытия.

С их помощью можно оградить участок строительных работ от нежелательных климатических факторов. Это позволяет избежать губительного воздействия температур и повышенной влажности.

Предлагаем ознакомиться:  Дымоходные трубы своими руками

Летние варианты укрытий

В теплое время года или в межсезонье допустимо применять варианты, не предусматривающие утепления. Для предохранения свежезалитых поверхностей можно воспользоваться:

  • прочными синтетическими тканями высокой плотности;
  • синтетическими материалами, пропитанными поливинилхлоридом (ПВХ);
  • брезентом с дополнительной пропиткой, благодаря которой укрывной материал получает водоотталкивающие и/или огнеупорные свойства.

Обработка полимерными составами делает ткань непромокаемей, благодаря чему ее можно использовать для предохранения бетонного покрытия от росы, осадков, инея.

Защитные материалы могут предлагаться в рулонах либо в виде уже готовых изделий тентов. По краям таких покрытий на определенном расстоянии (обычно 0,5 метров) прокладываются люверсы – металлические кольца, сквозь которые пропускаются шнуры, стягивающие конструкцию по периметру.

Тенты могут иметь стандартные размеры (2х3; 3х4; 4х6, 6х8 и другие) либо выполняться на заказ по параметрам клиентов, что гарантирует более высокую степень защиты забетонированного участка.

Зимние варианты укрытий

В суровых климатических условиях обычно используются укрывочные маты для бетона, выполненные из комбинации нескольких видов материалов. Обычным вариантом является использование двух кусков материала, между которыми помещается утеплитель.

Для наружных слоев обычно используются плотные водостойкие ткани, такие как:

  • ПВХ;
  • тарпаулин;
  • OXFORD;
  • брезент.

Между ними помещается утепляющий слой, например:

  • синтепон;
  • изолон (вспененный полиэтилен).

В зависимости от выбранных материалов соединение составных частей производится путем склеивания горячим воздухом или сшивания прочными лавсановыми нитями, которые не разрушаются под воздействием окружающей среды.

При использовании матов гарантируется более качественная теплоизоляция, поскольку сохранности тепла дополнительно способствуют воздушные прослойки между составными частями спаянной конструкции.

Чем укрыть бетон после заливки в мороз

При выборе покрытия следует обращать внимание на целый комплекс факторов. Необходимо учесть диапазон температур и погодные условия, во время которых планируется выполнять работы, размер участка, выделенный бюджет, срочность задачи (возможно, заливка площадки бетоном может подождать окончания дождливых дней).

Следует помнить, что маты, используемые для укрытия бетона, способны лишь сохранять, а не вырабатывать тепло. При затяжных морозах желательно воспользоваться более совершенными специализированными видами защиты, как например, термо- или электроматы.

Cвойства утепленных тентов (матов)

Трехслойные маты обеспечивают надежную защиту бетона от низких температур, ультрафиолетовых лучей, атмосферных осадков и другой влаги. Благодаря этому процесс затвердевания может проходить не только в комфортную погоду, но и при дожде, снеге, морозах.

Из большого ассортимента подобных изделий рассмотрим несколько наиболее популярных видов:

  • ПВХ-маты с изолином. Стандартные утепляющие маты, предназначены для работы при температурах до -40° С. Еще большие морозы – до -50-65° С могут выдержать усиленные и морозостойкие ПВХ-тенты. В линейку продукции входят также огнеупорные изделия, предусматривающие обработку слоев специальной пропиткой;
  • Тенты из ткани OXFORD с наполнителем из синтепона. Для этих тентов характерна малая масса и высокая эластичность изделий. Подобными матами, выдерживающими температуру до -70° С, можно не только укрыть бетон зимой, но и создать тепловой контур, защитить сложные архитектурные элементы;
  • Укрывочные тенты POLYTARP. Для их изготовления используется плетеная полиэтиленовая ткань, обладающая водонепроницаемыми свойствами. В качестве утеплителя в подобных изделиях применяется слой вспененного пенополиэтилена.

В качестве основы и утеплителей могут применяться также другие виды импортных и отечественных материалов, кроме того, при изготовлении утепленных матов допустимы иные комбинации слоев.

Вне зависимости от используемых материалов подобные изделия отличаются следующими качествами:

  • легким весом (масса 1 м2 составляет 0,5-2 кг);
  • высокой плотностью основы (до 950 г/м2);
  • отличной теплостойкостью (маты можно применять при температуре до – 70° С);
  • равномерным распределением тепла.

Использование матов препятствует замерзанию бетона, ускоряет процесс его затвердевания, способствует улучшению качества покрытия и предотвращает появление трещин.

Метод «термоса»

Есть некоторые особенности бетонирования в зимних условиях методом «термоса». В этом случае разогретый при приготовлении раствор заливается в утепленную опалубку. При этом варианте рекомендуется дополнительно вводить в состав раствора противоморозные добавки.

Опалубку утепляют матами минеральной ваты. Раствор во время заливки данным способом должен иметь температуру 60… 80°C. Существует несколько методов выдерживания бетона в зимних условиях.

Предлагаем ознакомиться:  Теплообменник встроенный в банную печь

В одних случаях разогрев раствора проводится в месте его изготовления, а затем он доставляется до участка проведения работ. В других разогрев состава выполняется непосредственно на стройплощадке с помощью электродов.

Применение тепловых пушек и ИК-нагревателей

как заливать бетон в зимнюю пору

Бетонирование в зимний период может проводиться и с помощью подогрева смеси. Наиболее часто используется метод электродного прогрева. В раствор вводятся электроды. Через них пропускается электрический ток, что приводит к выделению тепла, необходимого для застывания раствора.

Более сложным является метод контактного нагрева, когда электрический ток проходит по проводнику, который разогревается и прогревает бетонную толщу. Кроме того, нередко выполняется обустройство термоактивной опалубки.

При необходимости прогрева крупных объектов нередко применяется инфракрасный обогрев. Он требует применения специального оборудования, испускающего инфракрасные лучи. Это облегчает бетонирование в мороз.

Контейнер с антифризом для бетона

Контейнер с антифризом для бетона

№ группы Представители Оказываемое воздействие
1 Электролиты различного уровня силы, неэлектролиты, карбамид, многоатомные спирты. Слабое, но при этом устойчивое ускорение процесса образования цементного камня.
2 Модифицирующие смеси на основе хлорида кальция. Значительное увеличение скорости твердения бетона в сочетании с антифризовой защитой.
3 Трёхвалентные сульфаты на основе железа. Быстрый набор прочности с выделением большого количества тепловой энергии.

Использование противоморозных добавок для бетона имеет ряд преимуществ:

  • Доступная цена. Стоимость их использования выходит ниже вариантов применения электрического оборудования.
  • Простота эксплуатации своими руками. По большому счёту вам достаточно просто добавить купленную смесь в раствор.
Замешивать бетон на морозе следует тщательнее

Замешивать бетон на морозе следует тщательнее

  • Эффективный результат. Вы можете с помощью описываемых средств как защитить раствор от промерзания на период застывания, так и сократить период схватывания, чтобы цемент не успел испортиться.

Но есть и отрицательная сторона: с использованием антифризовых добавок можно бетонировать при морозе не ниже -10 градусов Цельсия, из-за чего иногда приходится сочетать их с другими методами защиты бетона от промерзания.

Укладка обогревающего провода по армированным прутьям

Укладка обогревающего провода по армированным прутьям

Инструкция реализации такого метода выглядит так:

  1. Перед заливкой раствора прокладываем специальный одножильный провод, фиксируя его к элементам арматуры и опалубки, так чтобы он оказался внутри будущей конструкции.
Процесс монтажа системы электрического обогрева

Процесс монтажа системы электрического обогрева

  1. Выводим концы наружу, в необогреваемую зону.
  2. Подсоединяем к трансформатору.
Подключение к трансформаторам

Подключение к трансформаторам

  1. Заливаем раствор и включаем систему.

Несмотря на некоторую трудоёмкость осуществления прогрева бетона электрическим проводом и немалую стоимость, он является наиболее эффективным, потому что:

  • Спокойно выдерживает морозы до -30 градусов Цельсия.
  • Обогревает всю структуру, а не только её верхнюю часть, как это происходит у последующих методов.

Так что вода в таком случае не замёрзнет, и в итоге только резка железобетона алмазными кругами сможет нанести какие либо повреждения.

Алмазное бурение отверстий в бетоне, уже набравшем свою прочность в зимний период

Алмазное бурение отверстий в бетоне, уже набравшем свою прочность в зимний период

Сооружение шатра

Шатры на промышленном строительном объекте

Шатры на промышленном строительном объекте

Данный способ предполагает установку шатра над бетонной стяжкой и прогрев её внутри тепловыми пушками.

Но тут сразу стоит отметить связанные с таким процессом сложности:

  • Большая трудоёмкость.
  • Высокая стоимость.
  • Ограниченность применением только к горизонтальным поверхностям.
  • Охват лишь верхней зоны всей конструкции.
Защита бетона от холода подручными способами

Защита бетона от холода подручными способами

Если накрыть стяжку полиэтиленовой плёнкой, досками или другими подручными материалами, то вы сможете защитить её от холода до -3 градусов Цельсия. Универсальным, конечно же, назвать такой вариант нельзя, но зато он прекрасно сочетается с другими методами прогрева, усиливая их, и не требует значительный вложений сил и финансов.

Термомат с ИК-нагревателем

Термомат с ИК-нагревателем

Если температура воздуха опускается ниже -15°С, вместо ранее перечисленных способов целесообразно применить более эффективные методы прогрева. К примеру, при строительстве небольших объектов вокруг сооружений, изготавливаемых из монолитного бетона, выстраиваются временные разборные укрытия, внутри которых применяются тепловые пушки.

В отдельных случаях опалубка может оборачиваться термоматами с функцией инфракрасного нагрева. Такая методика достаточно эффективна, но дорога в реализации.