Оптимальная температура для бетона: Оптимальная температура бетонной смеси при укладке

Оптимальная температура бетонной смеси при укладке

Для того чтобы бетон не тратил свои свойства, его нужно транспортировать с помощью специальных машин и поддерживать нужную температуру. Правильное соблюдение температурного режима позволит создать благоприятные условия твердения смеси, предотвратить опасное трещинообразование не только в период выполнения строительных работ, но и в дальнейшей эксплуатации всего строения.

Изображение 1. Таблица времени твердения бетона.

В материале данной статьи речь пойдет о том, какой должна быть температура бетона для того, чтобы он смог затвердеть и набрать необходимую прочность.

Температура свежеприготовленного бетона

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от +5 до -3°C ее температура должна быть не меньше +5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м? (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше +10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают +15+20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже +10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

Зимний период

К укладке бетонной смеси в холодное зимнее время года есть одно главное требование – приобретение бетоном прочности, достаточной для распалубки, полной или частичной нагрузки конструкции. Следствием замерзания бетонной смеси в начальной стадии является существенное снижение ее прочности после того, как произойдет оттаивание.

Данное явление происходит из-за того, что свежеприготовленный бетон насыщен влагой, которая при низкой температуре замерзает и расширяется, результатом этого становится разрыв связи между слабо схватившимся цементным камнем и поверхностью заполнителей.

График усадки при высыхании бетона.

Кроме того, при сооружении железобетонных конструкций раннее замораживание бетонной смеси значительно снизит ее сцепление с металлической арматурой.

При выполнении бетонных работ в зимний период нужно обеспечить твердение бетонной смеси во влажной и теплой среде на протяжении определенного времени. Этого можно достичь двумя способами:

• применение внутренней температуры бетона;
• дополнительная подача тепла.

В первом способе нужно использовать быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Специалисты рекомендуют применять различные ускорители твердения цемента, например, хлористый кальций. Таким образом, ускорение твердения бетонной смеси добивается путем уменьшения количества воды, добавления в нее воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, а также использование при укладке высокочастотного вибратора.

Выполнение всех этих мероприятий непременно позволит ускорить твердение и даст возможность добиться достаточной прочности бетонной смеси прежде, чем она замерзнет.

Запас внутренней теплоты создается путем нагревания материалов, из которых состоит бетонная смесь, кроме того, в застывающем бетоне тепло выделяется и в результате химической реакции, которая происходит между водой и цементом (экзотермия цемента).

Следует знать, что для замешивания бетонной смеси подогревать можно только воду или воду и составные (щебень, гравий, песок). Вода подогревается до 90°С, наполнители – до 40°С.

Обогрев бетона

Таблица ускорителей и замедлителей схватывания бетонных смесей.

Нужно учесть, что температура смеси при выгрузке из бетономешалки должна быть не более 30°С, так как при большей температуре она просто застынет и потеряет необходимую для укладки подвижность. Также следует знать, что не рекомендуется добавлять воду в приготовленную смесь, потому что это приводит к снижению ее прочности.

Непосредственно перед тем, как уложить бетон в конструкцию, его можно подогреть в специальном бункере – использовать электропрогрев. Электрический ток проникает через бетонную смесь, и она разогревается до температуры 50-70°С.

Разогретая смесь должна быть сразу же уложена, так как она достаточно быстро густеет. Процесс твердения составляет 3-7 дней, при этом бетон будет выделять весомое количество тепла. Для того чтобы на некоторое время это тепло сохранить, опалубку и открытые ее места нужно накрыть хорошим изоляционным материалом (минеральная вата, шевелин, опилки и т.д.). Данный способ называется термос. Таким способом обогрева бетонной смеси специалисты рекомендуют пользоваться для сооружения конструкций со средней толщиной.

Существует обогрев бетона с использованием пара. Водяной пар пропускается посередине двойной опалубки, которая его окружает, или по трубкам, расположенным внутри бетонной смеси. Пар может пропускаться и по каналам, которые заблаговременно вырезаются на внутренней стороне опалубки. Как правило, температура пара колеблется в пределах от 50 до 80°С.

Обогрев бетонной смеси с помощью пара позволяет достичь ее твердения в сравнительно короткое время (2 суток).

Пластинки-электроды

Схема процессов при твердении бетонной массы.

В данном способе подогрева используется переменный ток. Специальные пластинки-электроды из стали соединяются с электрическими проводами и укладываются с боку или сверху конструкции на начальном этапе схватывания бетона. Также могут быть использованы продольные электроды или короткие стержни из стали, которые вбиваются в бетон с последующим подключением к электрическим проводам. После того как бетон затвердеет, концы стержней просто срезаются.

Пластинки-электроды применяют, как правило, для прогрева плит и стен, поперечные стальные стержни и продольные электроды – для обогрева колонн и балок.

На начальной стадии прогрева необходимо подавать ток с низким напряжением (50-60 В). Свежеуложенная бетонная смесь при прохождении через нее электричества подогревается и затвердевает. Следует учесть, что подогрев нужно выполнять очень медленно, это позволит избежать преждевременного высушивания бетона и появления в нем трещин. Температуру бетонной смеси повышают не больше чем на 5°С/ч, таким путем необходимо довести его температуру до 60°С. При этом способе обогрева бетонной смеси она на протяжении 1-2 дней твердения наберет необходимую прочность.

Обогрев бетонной смеси можно выполнить путем нагревания воздуха, который ее окружает. Для этого необходимо создать брезентовый или фанерный тепляк, в котором соорудить временную печь (газовая горелка, калорифер и т.д.). В сооруженном тепляке ставится сосуд с водой для создания влажной среды. Такой способ намного дороже предыдущего и используется при очень низкой температуре и небольших объемах бетонирования.

Использование противоморозных добавок

Существует и холодный способ бетонирования в зимних условиях. Данный способ не предусматривает подогрев материалов бетонной смеси. Суть его заключается в добавлении в воду большого количества солей: хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, хлористый натрий. Эти соли способны снизить точку замерзания влаги и обеспечить бетонной смеси необходимые условия набора прочности на морозе. Но здесь следует учесть, что бетон, приготовленный с добавлением поташа, очень быстро застывает, а быстрое схватывание приводит к трудностям его укладки в опалубку. Поэтому для удобства работы с бетоном, в котором присутствует данная добавка, добавляется сульфитно-дрожжевая бражка или мылонафт.

Самым простым и экономичным вариантом использования бетона зимой является замешивание бетонной смеси с добавлением противоморозных добавок. Но здесь существуют и свои недостатки, к примеру, большое количество химических элементов (соли) ухудшает структуру бетонной смеси, а это приводит к уменьшению долговечности конструкции.

При эксплуатации конструкции во влажной среде возможно возникновение коррозии арматуры из-за воздействия на нее хлористых солей. Следует знать, что применение для замешивания бетонной смеси нитрита натрия и поташа не вызывает коррозии.

Специалисты не рекомендуют использовать бетон, в приготовление которого включены противоморозные добавки, для сооружения ответственных бетонных конструкций и в сооружениях, которые будут эксплуатироваться во влажной среде.

Влияние температуры на твердение бетона

При возведении монолитных конструкций и изготовлении изделий на полигонах бетон обычно твердеет при положительной температуре 5…35 ◦С. При достаточной влажности воздуха рост прочности бетона продолжается длительное время. Для ориентировочного определения прочности бетона в разном возрасте  используют формулу

                                                             Lg n 

                                               Rn =R28————,

                                                              Lg 28

Где Rn =R28 — прочность бетона на сжатие в возрасте n  и 28 суток,  Lg n, Lg 28 — десятичный логарифм возраста бетона.

Эта формула дает удовлетворительные результаты про n > 3  для бетонов, приготовленных на рядовом портландцементе и твердевших при температуре  15 … 20◦С. В действительности темп роста прочности бетона, особенно в раннем возрасте, будет зависеть от  многих факторов: минералогического состава и  тонкости помола цемента, состава бетона, В/Ц ( за 1 принята прочность бетона в возрасте 28 суток). Чем меньше В/Ц, тем выше темп роста прочности бетона.

Способность бетона к длительному твердению можно использовать для экономии цемента. В ряде случаев  конструкция воспринимает расчетные нагрузки в более поздние сроки, чем 28 сут.  В благоприятных  условиях твердение бетона продолжается и к моменту передачи на конструкцию эксплуатационной нагрузки прочность бетона часто превышает требуемую проектом. В подобных случаях, назначая более длительные сроки (90 или 180 сут) достижения бетоном проектной прочности, можно уменьшить R28 и сэкономить цемент, т.к. для получения бетона меньшей прочности требуется более низкий расход цемента.

Большое значение для твердения бетона имеет организация ухода за ним, особенно в раннем возрасте. Целью ухода является создание благоприятных условий для твердения бетона, сохранение надлежащей влажности среды. Для этого бетон укрывают полимерной пленкой, посыпают песком, который постоянно увлажняют, используют маты из синтетических материалов, устраивают покрывающие водные бассейны или используют другие способы, чтобы предохранить бетон от высыхания, чтобы избежать замедления процессов гидратации цемента и роста прочности бетона.

При быстром высыхании бетона в раннем возрасте возникают значительные деформации усадки, появляются микротрещина. В результате ухудшается структура бетона, снижается его конечная прочность. Исправить структуру созданием благоприятных условий в последующем не удается, поэтому правильный уход за бетоном в раннем возрасте является необходимым условием получения доброкачественного бетона.

Твердение бетона в зимний период.

Нормальной температурой среды для твердения бетона условно считается 15…20 ◦С. При пониженной температуре прочность бетона нарастает медленнее, чем при нормальной. При температуре бетона ниже   0 ◦С твердение практически прекращается, если только в бетон не добавлены соли, снижающие точку замерзания воды. В зимний период наблюдаются частые переходы температуры через  0 ◦С, что непосредственно отражается на твердении бетона. Бетон, начавший твердеть, а затем замерзший, после оттаивания начинает твердеть в теплой среде, причем, если он не был поврежден замерзающей водой в самом начале твердения, прочность его постепенно нарастает, однако, как правило, отстает от роста прочности бетона, твердевшего при нормальной температуре.

Бетон, укладываемый зимой, должен зимой же приобрести прочность, достаточную для распалубки, частичной нагрузки или даже для полной загрузки сооружения. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен  водой, которая при замерзании расширяется и разрывает связи между поверхностью заполнителей и слабым цементным камнем. Прочность бетона тем ближе к нормальной, чем он позже был заморожен. Кроме того, из-за раннего замораживания значительно уменьшается сцепление бетона  со стальной арматурой в железобетоне.

При любом способе производства бетонных работ бетон следует предохранить от замерзания до приобретения им минимальной (критической) прочности, которая обеспечивает необходимое сопротивление давлению льда и сохранение в последующем при положительных температурах способности к твердению без значительного ухудшения основных свойств бетона.

Минимальная прочность, которую бетон должен

приобрести к моменту замерзания

При использовании быстротвердеющего высокопрочного цемента необходимое время выдерживания сокращается примерно в полтора раза. Если к бетону предъявляются высокие требования по динамическим свойствам, водонепроницаемости и морозостойкости, то его следует предохранять от замерзания до достижения марочной прочности, так как замораживание при минимальной прочности, не сказываясь заметно на прочность бетона при сжатии, может нарушить его структуру и ухудшить эти особые свойства.

При введении в бетон повышенного количества солей: хлористого кальция CaCl2, хлористого натрия NaCl, нитрата натрия NaNo3, поташа К2СО3 —  он приобретает способность медленно твердеть при отрицательных температурах, т.к. соли понижают точку замерзания воды и сохраняют жидкую фазу в бетоне. Количество соли, добавленное в бетон, зависит от ожидаемой средней температуры твердения бетона.

Бетонная смесь с добавкой поташа быстро густеет и схватывается, что затрудняет ее укладку в опалубку. Для сохранения удобоукладываемости бетонной смеси с поташом в нее добавляют СДБ, мылонафт или суперпластификатор. Для приготовления бетонной смеси с противоморозными добавками можно использовать холодные заполнители, укладывать бетонную смесь с температурой до -5 ◦С.

Прочность бетона на портландцементе с добавками, твердеющего на морозе, может быть определена ориентировочно по таблице. Бетон с добавкой нитрита натрия при температуре -5 ◦С твердеет медленнее, а при температурах ниже -10 ◦С почти так же, как бетон с добавкой хлористых солей.

Прочность бетона с противоморозными добавками,  % от R28 

Способ зимнего бетонирования с применением противоморозных добавок прост и экономичен, но большое количество соли, вводимой в бетон, может ухудшить структуру, долговечность и некоторые особые свойства. При эксплуатации конструкции во влажных условиях имеется опасность коррозии арматуры от действия хлористых солей (нитрит натрия и поташ коррозии не вызывают). Кроме того, образующиеся в процессе твердения бетона с добавками едкие щелочи могут вступить в реакцию с активным кремнеземом, содержащимся в некоторых заполнителях, и вызвать коррозию бетона.

Ю.М. Баженов «Технология бетона» Москва 2003 г

Условия твердения бетона и уход за ним

В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%.

При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон (на портландцементе) через 7—14 дней после приготовления набирает 60—70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. При твердении бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетонного блока вследствие выделения тепла при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.

Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. Твердение бетона при температуре ниже нормальной замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.

Продолжительность твердения имеет большое практическое значение при бетонных работах. Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить в ранние сроки, а главным образом при работах зимой и изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией.

Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких изменений температуры.

Отсутствие ухода может привести к получению низкокачественного, дефектного и непригодного бетона, а иногда к разрушению конструкции несмотря на хорошее качество применяемых материалов, правильно подобранный состав смеси и тщательное бетонирование. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить даже тщательным уходом в последующие дни.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей, систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают полиэтиленовой пленкой и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70% проектной прочности.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и круто наклонные поверхности поливать непрерывным потоком воды через систему трубок с мелкими отверстиями. В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно. При температуре ниже +5° бетон не поливают.

Низкая температура является главной проблемой сопровождающей зимнее бетонирование. Для начала стоит упомянуть  каким образом отрицательная температура может повлиять на процесс схватывания и твердения бетона. Существует две основных причины:

— затормаживание процесса гидратации цемента (увеличение сроков набора прочности бетона)

— вымерзание воды, входящей в состав бетона (полная остановка процесса набора прочности)

   Низкая температура (0 − +10 градусов) существенно затормаживает процесс гидратации цемента, то есть растягиваются сроки набора прочности бетона. К примеру: в нормальных условиях (+20 градусов Цельсия) за неделю бетон набирает до 70% прочности. При температуре окружающего воздуха +5 градусов, срок набора 70% марочной прочности бетона может растянуться на 3-4 недели. В такую погоду рекомендовано добавление добавок, ускоряющих гидратацию, чтобы бетон ускоренными темпами набирал марочную прочность.

   И если низкая положительная температура тормозит процесс схватывания и набора прочности бетона, то отрицательная — полностью его останавливает. Причина тому – вымерзание воды в молодом бетоне. Сам процесс гидратации цемента невозможен в отсутствие воды. Вода является необходимым компонентом для образования цементного камня. Цемент должен находиться в контакте с водой (влагой) в течение всего времени созревания.

    При бетонировании в отрицательных температурах, основная задача – не дать замерзнуть воде, входящей в состав бетона. 

Существует несколько основных способов сохранения воды затворения бетона от вымерзания:

— применение противоморозных добавок в бетон (ПМД)

— использование электропрогрева бетона

— укрывание бетона пленкой ПВХ, утеплителями и т. п.

— сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

   Применение противоморозных добавок в бетон — наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок. Роль химических добавок – активировать процессы твердения и понизить температуру замерзания жидкой фазы. Кроме этого строитель должен помнить:

— чтобы обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде до набора критической прочности, внутренний запас теплоты в бетоне  создают   путем подогрева материалов, составляющих   бетонную смесь;

— после окончания укладки смеси поверхность бетона нужно сразу же утеплить щитами или матами, что поможет сохранить теплоту выделяющуюся при химической реакции цемента с водой (экзотермия цемента) и поддерживать необходимые условия для твердения бетона. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста;

— запрещается применять смерзшийся заполнитель.

   Электропрогрев бетона чаще применяется на стройках, где имеется техническая возможность использовать трансформаторы большой мощности (30-80 кВт).  Электрический прогрев бетона зимой  лучший метод, при проведении монолитных работ.

   Укрывание бетона – наиболее рациональный метод бетонирования в зимнее время, при граничных температурах воздуха +3 − -3. Схватывание и твердение бетона – изотермический процесс, то есть: при застывании и наборе прочности, цемент, контактируя с водой, выделяет тепло. Для этого необходимо свежеотлитую конструкцию из бетона укрыть ПВХ плёнкой, или утеплителем. В некоторых случаях, если при бетонировании в зимнее время применялся обычный бетон без противоморозных добавок, а температура воздуха резко упала до низких минусовых значений (-5 − -15º) целесообразно использовать газовые или электрические пушки.

  Если будет использоваться дополнительный прогрев тепловыми пушками, то укрытие из плёнки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т. п . Создаётся нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев.

Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированной конструкции допускается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.

Статья о том, когда лучше всего заливать бетон?

Строители всегда стремятся добиться от бетонной конструкции максимальной прочности. Чем выше прочность, тем больше надежность, защита от нагрузок и высокого давления. Особенно это важно для фундамента, ведь на него приходится вес всего здания.

Отсюда неизбежен следующий вопрос о том, когда лучше всего проводить заливку фундамента. Нередко строители оказываются ограничены во времени, а задачу нужно выполнить к сроку. Оттого заливать смесь приходится в осеннее и зимнее время. Правильно ли это? Давайте выясним подробнее.

Как твердеет бетон

В первую очередь посмотрим на сам процесс приобретения бетоном прочности. Он протекает в два этапа. Первый — это схватывание: смесь теряет подвижность и начинает принимать нужную форму. Чем температура выше, тем быстрее проходит эта стадия. К примеру, при нуле градусов ждать придется до 20 часов (время зависит от марки).

Второй, не менее важный этап, — это твердение. Оно начинается в момент, когда схватывание уже завершилось. После окончания твердения бетон получает расчетные характеристики прочности. В зависимости от марки и температуры, типа смеси потребуется разное времяна достижение установленной прочности. К примеру, при температуре в +20 градусов Цельсия, бетон будет набирать 100% прочности на протяжении 28 суток. При низких температурах даже за месяц многие марки бетона не смогут достичь 100% марочной прочности.

Давайте рассмотрим особенности укладки в разное время года.

Летняя заливка бетона

Среди строителей принято считать, что работать с бетоном лучше всего летом — это во многом правда. Именно в теплое время года смесь быстрее схватывается и твердеет, получает максимум прочности. При этом слишком высокие температуры не оказывают положительного воздействия на бетон. Лучшая температура заливки — до +20 градусов, влажность воздуха при этом не должна превышать 80%.

Работы с бетоном осенью и весной

Здесь многое зависит от того, в какой период вы начинаете заливать смесь. Лучшее решение — ранняя осень и поздняя весна. Очень важно, чтобы не было сильных перепадов температур. Наготове нужно держать морозостойкие добавки — они вполне могут пригодиться.

Зимние работы с бетоном

Строители считают зиму одним из самых неудобных времен для заливки фундамента. В этой время года существенно растут затраты на проведение работ, а сам раствор часто не получает стопроцентной марочной прочности.

Обратите внимание, что в зимний период самая низкая температура для проведения работ — -15 °C. Если столбик термометра опустился ниже, у вас вряд ли получится добиться от смеси нужных технических характеристик.

О чем нельзя забывать

Выше мы выяснили, что заливать бетонную смесь можно в любое время года, если вы готовы мириться с потерей марочной прочности и многими другими негативными явлениями. Однако существует несколько важных советов, которые всегда будут актуальны:

1. Самая важная рекомендация — никогда не заливайте фундамент в несколько заходов. Это приведет к тому, что разные слои могут получиться с разными характеристиками прочности, особенно зимой, когда температура изменчива. Это не позволяет раствору правильно пройти все этапы схватывания и твердения. Выполнять заливку нужно за один заход.
2. Избегайте перепадов температур. Не стоит работать в условиях, когда ночью раствор замерзает, а к утру оттаивает. Это приведет к потере прочности.
3. В зимнее время используйте специальные устройства для обогрева смеси или противоморозные добавки в бетон. Так вы поддержите ее технические характеристики.

Ответ на вопрос, стоит ли начинать работы по заливке фундамента в то или иное время года, помогут найти специалисты. Они рассчитают все риски, определят текущие условия работы и выяснят, каких результатов можно будет добиться при указанной температуре.

До какой температуры можно заливать бетон без добавок

После заливки жидкого раствора бетон набирает свою прочность на протяжении 28 дней. В зависимости от того, какая в этот период держится погода, конструкция, после полного затвердевания, будет обладать более высокими или низкими прочностными характеристиками. Чтобы возведение фундамента прошло успешно, необходимо знать до какой температуры можно заливать бетон без добавок. Дело в том, что использование пластификаторов повлечет за собой довольно внушительные расходы, поэтому мы рассмотрим, при каких условиях бетон набирает максимальную прочность, а также альтернативные способы заливки раствора при пониженных температурах.

Идеальные условия для заливки бетона

Эталонные условия для набора бетоном марочной (максимальной) прочности за 4 недели – это +20 ^оС. Этот параметр обозначается как R28. Если же цементно-песчаная масса твердела при других условиях, то перед показателем будут цифры, указывающие на уровень прочности бетонной массы. Например, 0,3 R28 означает, что за 28 дней смесь набрала 30% марочной прочности.

В таблице указаны сроки созревания бетона при разных температурных показателях (прочность раствора М 200 – М 300, произведенного на основе ПЦ М 400).

Если на улице будет сильный мороз, то компоненты, входящий в состав раствора не смогут полимеризироваться на должном уровне. Кроме этого, вода, которая попала в микротрещины монолита, начнет увеличиваться и уменьшаться в объеме, что приведет к трещинообразованию.

Слишком высокая температура (более 30 ^оС) тоже негативно сказывается на процессе набора прочности. В этом случае влага слишком стремительно испаряется из бетонной массы, что также негативно скажется на прочностных характеристиках конструкции.

Совет! Если на улице стоит жаркая погода, накройте залитый раствор полиэтиленовой пленкой и периодически смачивайте монолит водой из распылителя.

Если вы хотите избежать добавления пластифицирующих добавок в смесь или применения дорогостоящей техники, то лучше всего выполнять заливку бетона летом, при температуре выше 5-10 ^оС. В этом случае монолит наберет нужную прочность довольно быстро.

Если же у вас нет возможности выполнять строительные работы при оптимальных температурных условиях, то стоит продумать технологию утепления раствора без использования добавок.

Как повысить морозоустойчивость бетона без пластификаторов

Учитывая, при каких температурах можно заливать бетон без пластифицирующих добавок, в морозную погоду крайне сложно получить монолит нужной прочности. Однако, есть несколько альтернативных способов, которые помогут утеплить раствор:

• «Термос». Этот не затратный метод позволяет защитить фундаментальное основание от потери тепла. Для этого необходимо как можно быстрее заполнить опалубку разогретым бетонным раствором и оперативно укрыть его тепло- и пароизоляционным материалом. Благодаря такой изоляции монолит не будет терять тепло, а вырабатываемых им 80 ккал тепловой энергии будет достаточно для полноценного набора прочности.
• Тепляки. Некоторые строители строят над бетонной конструкцией своеобразный парник. Для этого вокруг опалубки необходимо установить трубчатые каркасы и закрепить на них полиэтилен. Внутрь получившегося шатра устанавливаются тепловые пушки. Однако такой способ отличается своей дороговизной. Еще одна разновидность тепляка – это конструкция из каркаса и брезента, которая надежнее защищает фундамент от низких температур. В этом случае также используются тепловые пушки.

Помимо этого, можно прогреть бетон с помощью электропрогрева. В этом случае можно воспользоваться одним из двух способов:

1. Пропустить через бетон электроды под напряжением. Этот способ отличается относительной простотой реализации, так как арматура прекрасно проводит электричество и может выполнять роль электродов. Однако, стоит учитывать, что для подобного прогрева придется использовать специализированное оборудование. Если вы увеличиваете скорость твердения монолита с помощью арматуры, то ток нужно подавать под напряжением 127 вольт, если армирующий каркас отсутствует, то ток увеличивается до 380 вольт.
2. Пропустить ток, через заложенный в середине бетонной массы провод. В этом случае нагревательный кабель закладывается вдоль армирующего каркаса до заливки бетона. После производится укладка раствора, а провод подключается к подстанции. Эффективность данного способа намного выше, но расходы на оборудование сильно ударят по карману. Кроме этого при использовании нагревательного кабеля необходимо постоянно следить за уровнем температуры, чтобы цементно-песчаная масса не пересохла.

Кроме этого можно воспользоваться более простыми методами утепления. Например, можно утеплить только видимую часть опалубки. Для этого подойдет все, что угодно, начиная с опилок, заканчивая пенопластом.

В заключении

Если вы не хотите тратить лишние деньги на утепление опалубки дорогостоящими пароизоляционными материалами или брать в аренду тепловые пушки, то проще всего спланировать работы таким образом, чтобы монтаж фундаментального основания пришелся на теплую погоду.

Воздействие температуры на бетон

Буквально несколько десятилетий назад, работа с бетоном, была сезонной. Зимой, его укладка откладывалась до тепла, из-за потери прочности. Строительные работы с его применением, длились лишь до наступления сильных морозов. В зимний период, недавно уложенный бетон, утеплялся подручными материалами, в число которых входили опилки, торфяная крошка, или камышовые маты.
В это же время, ученые пытались создать такой бетон, который бы схватывался при минусовых температурах. Хотя строители продолжали использовать альтернативные методы подогрева бетона.

Необходимая температура

После многочисленных исследований ученые смогли выяснить температуру, которая считается лучшей для сооружения прочной конструкции. Она колеблется между 5 и 15 гр. выше 0. Границы которые были взяты учеными для исследований, колебались от -20 до +45 градусов. Если воздух не теплее +5, и не холоднее -3, то температура смеси, не должна быть менее +5. Такие показатели идеально подошли для массы цемента 240 килограмм на 1 кубометр, марки М200 и выше. При маленьком весе цемента, температурный режим должен быть не меньше +10.

Повышаем температуру схватывания смеси

Чтобы заливать бетон зимой, температуру можно повысить так:

• Применяя теплую воду
• Используя добавки придающие смеси морозостойкость
• Подогревая ее электричеством
• С помощью автоклавного пропаривания, до увеличения прочности в районе 80-85%
• Увеличивая температуру армированного бетона. Подключение электродов, должна проводиться по целой поверхности где арматура соприкоснулась с бетоном. Делается это с помощью небольшого электрического напряжения.
• Ограждая смесь тепловыми подушками.

При температуре ниже 0, обязательно использовать любой из перечисленных способов. При температурном режиме минус 15 градусов, лучше пользоваться специальными добавками для морозостойкости.

Изменение качества бетона в зависимости от наружного воздуха

Качество бетона может меняться в зависимости от температуры. Если она низкая, затвердевание сопровождающееся химической реакцией прекращается. Вариантом спасения смеси, станут разнообразные добавки на основе солей. Они не дадут бетону замерзнуть.
Иногда, смесь уже начиная схватываться, замерзает. В таком случае, после разморозки, он затвердеет, только в том случае, если вода не попала в поры. По словам специалистов. При определенных условиях, однократная заморозка и оттаивание допускается. В таком случае, в течении трех дней, стоит держать температуру не менее +10.
Если точно знать все хитрости, то зимой можно бетонировать нужные участки не хуже, чем в любой другой сезон. Самый важный этап – правильная доставка материала. Лучше, если он будет привезен специальным миксером. Далее необходимо утеплить опалубку. Не плохим вариантом станет и обогрев бетонируемой площади.
Есть свои минусы и в заливании бетона в жаркое время года. При температуре выше 30 градусов, прочность бетона может понижаться. Лучшим вариантом спасти конструкцию – это увлажнить бетон водой. Также, его стоит с самого начала замешивать более жидким, чем в любой другой сезон. В холодное время. Все работы по заливке бетона, стоит выполнить до того, как температурный режим, опустится ниже минус 15 градусов.
Температура имеет огромное значение. В летнее время масса быстрее схватится в сырую и прохладную погоду. Если лето дождливое, то лучше всего использовать специальную марку цемента. Раствор может размыть дождями, так что лучше позаботиться о том, чтобы этого не случилось. И накрыть всю площадку полиэтиленом. Если же дожди сильные и не прекращаются, вести бетонные работы не стоит. В случае. Когда строительство планируется в других климатических условиях, то лучше всего проверить прочность сырья в условиях лаборатории.
Температура воздуха – это не единственный фактор который оказывает влияние на прочность будущей конструкции. На нее могут влиять и другие факторы, вроде влажности, природных и климатических особенностей.

Подведем итог

Так какая температура оптимальна для бетона?

Лучшей температурой считается +5 — +20 градусов. Но если планируются строительные работы зимой, то лучше использовать специальные добавки и прогрев. Температура при этом не должна понижаться больше -20 градусов.

Какая температура зимой считается крайней, когда можно заниматься строительными работами? Можно вообще вести их в холодное время года?

На сегодняшний день, в зимнее время года, подобные работы могут смело продолжаться при соблюдении ряда условий. Для этого использовать стоит только качественный раствор с применением специальных добавок в идеальных пропорциях. Защита и нагрев бетона, конечно не стоит откладывать в сторону. Его необходимо прогревать описанными выше способами.

Влияет ли температура на его прочность?

Конечно оказывает! Чем больше строительные работы отходят от указанных норм, тем пагубнее воздействие на бетон.

Какая температура подойдет для работы с бетоном без специальных добавок?

Лучшая температура – это +5 градусов.
Зимой заливать бетон можно, главное соблюдать правила и использовать качественное сырье в нужных соотношениях.

Идеальная температура при заливке фундамента.

Рекомендуемый температурный диапазон для устройства бетонных фундаментов по традиционным технологиям – от 15 до 25 °с. Заливка бетона должна производиться при температуре не ниже 5 градусов – это, по сути, является критическим показателем для нормального созревания.

При более низких температурах особое внимание уделяется специальным добавкам, снижающим температурный показатель кристаллизации воды, и поддержке должного режима во время застывания бетонной смеси.  

Залитый раствор схватывается в течение двадцати четырех часов, после этого на протяжении четырех недель набирает необходимую прочность. 

ЗАЛИВКА ПРИ МИНИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ. 

Чтобы правильно выдерживать бетонный раствор до критических уровней прочности, следует знать особенности существующих для этого способов, их достоинства и недостатки. Отметим, что определенные методы применяются в комплексе с некоторыми аналогами, в большинстве случаев с предварительным подогревом бетонного раствора. 

Условия, способствующие для правильного твердения, должны создаваться снаружи здания. Заключаются они в выдерживании определенной температуры вокруг бетона. И все же, можно ли заливать фундамент при минусовой температуре? Проблема в том, что в такой работе при отрицательных температурах основная проблема связана с медленным застыванием бетонного раствора. 

Если заливка осуществляется при нулевой температуре, процессы, происходящие в растворе во время его застывания, просто прекращаются. Влага, оставшаяся внутри фундаментного основания, существенно увеличивает свои объемы, разрывая поверхность. 

Чтобы избежать подобных негативных проявлений, строители пользуются определенными технологическими приемами: 

• определенные компоненты растворной смеси и опалубочная конструкция прогреваются.
• внутри конструкции прокладывается специальный провод, осуществляющий подогрев.
• вокруг фундаментной основы монтируются обогревательные устройства
• в бетонный раствор вводятся специальные противоморозные добавки, ускоряющие застывание или понижающие температуру, при которой вода начинает замерзать

Если придется заливать бетон под фундамент зимой, рекомендуется сократить количество используемой для замеса раствора воды. 

Необходимо быть готовым к тому, что перечисленные способы существенно повлияют на бюджет строительных работ в сторону его увеличения. Подобные методы, как следует из отзывов, редко используются начинающими застройщиками.  

Особой популярностью пользуется метод зимнего бетонирования, предусматривающий снижение количества воды и цементного материала в смеси. Но в этом случае компоненты необходимо смешивать в строгих пропорциях. В подобных ситуациях применяют быстротвердеющий цементный состав, готовя раствор определенным образом:
две части воды подогревают до семидесяти градусов;
выполняется смешивание с песком или щебенкой;
подается в бетоносмеситель цемент, заливается оставшееся количество воды.
Перед заливкой бетона из опалубки удаляют лед, выполняют подогрев подстилающей подушки. Конструкция ленточного или иного фундамента укрывается полиэтиленом, чтобы тепло возле фундамента сохранялось максимально долго.
Зная, до каких температур можно заливать фундамент, все равно необходимо уточнить прогноз погода. Вполне возможно, что придется продумать систему подогрева. Кроме того, даже при отрицательных температурах воздуха понадобится устраивать гидроизоляцию.

Поддержание идеальной температуры во время отверждения бетона

Опубликовано 7 июля 2020 г. 8 июля 2020 г. автор: Келли

Отверждение бетона звучит как простой процесс, просто смешайте цемент с водой и подождите, пока он высохнет, верно? Неправильно! Чтобы добиться максимальной прочности бетона, вам придется контролировать влажность и температуру, так что планируйте заранее.

При наблюдении за процессом отверждения бетона, помимо времени, играют роль два основных фактора: погодные условия окружающей среды и температура бетонной смеси.

Проверить прогноз

Перво-наперво: если достаточно жарко, когда вы не хотите оставлять комфорт своего кондиционера, или достаточно холодно, чтобы надеть шляпу и перчатки, не кладите бетон!

Бетон рекомендуется выдерживать при умеренной температуре от 50 ° F до 90 ° F. В идеальном мире температура свежего бетона должна быть выше 50 ° F, но выдерживаться и поддерживаться на уровне 50 ° F. Но если вы не можете достичь отметки 50 градусов, бетон, выдержанный при этих температурах, будет превосходить бетон с температурой +90 ° F по прочности и долговечности.

Укладывать бетон легко при дневном свете, но когда бетон заливается днем, охлаждение поверхности ночью может вызвать растрескивание. Один из способов — поливать ночью. Это позволяет бетону остыть, а затем повысить его температуру в начале дня, давая бетону больше времени для укрепления без образования трещин под действием напряжения.

Испытание бетона

Чтобы температура бетона оставалась на приемлемом уровне, рекомендуется использовать регистраторы данных с термопарами для непрерывного мониторинга.Перед заливкой бетона можно надежно разместить одну или несколько термопар для измерения и записи температуры в течение всего процесса отверждения.

Испытания на зрелость обычно проводятся для оценки прочности бетона путем измерения температуры с течением времени. Имейте в виду, что температуры, достигнутые на ранней стадии отверждения бетона, напрямую влияют на конечную прочность и характеристики.

Длительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность. Американский институт бетона предполагает, что бетон должен достичь идеальной прочности после 7 дней отверждения при 50 ° F или 3 дней при 50 ° F для бетонной смеси с высокой начальной прочностью.

Щелкните здесь, чтобы изучить решения для регистрации данных термопар, которые обеспечивают непрерывный мониторинг температуры на протяжении всего процесса отверждения.

Для получения дополнительной информации позвоните нам по телефону (603) 456-2011 или по электронной почте [адрес электронной почты защищен]

О Келли:

Келли Райт присоединилась к команде MadgeTech в мае 2016 года в качестве писателя маркетингового контента, принеся с собой годы образования и непосредственный опыт работы в СМИ и коммуникациях.Келли является ключевым участником исследования и разработки интересного и ценного контента. Как сертифицированный менеджер HACCP, Келли демонстрирует свой опыт на мероприятиях и выставках по всей стране, представляя MadgeTech.

Температура отверждения бетона имеет значение

Вне зависимости от того, жаркие ли условия или холодные, идеальная температура выдержки бетона должна поддерживаться на уровне около 55 ° F для достижения оптимальной прочности бетона.

Лечение дамбы Гувера

После завершения строительства в 1935 году плотина Гувера была самой большой плотиной в мире и чудом труда и инженерной мысли.Первая заливка началась 6 июня 1933 года. Рабочие построили плотину не как один бетонный блок, а как серию отдельных колонн. Трапециевидные колонны поднимались пятифутовым подъемником. Этот метод позволил рассеять огромное количество тепла, выделяемого застывшим бетоном. Если бы плотина была построена путем однократной непрерывной заливки, бетон стал бы настолько горячим, что для его охлаждения до температуры окружающей среды потребовалось бы 125 лет. Возникающие в результате напряжения могли бы привести к растрескиванию и разрушению дамбы.

Жара и сухость Невады вызвали дополнительные сложные проблемы с температурой заливки и отверждения бетона. Когда бетон был впервые залит, речная вода циркулировала через охлаждающие змеевики из тонкостенных стальных труб диаметром 1 дюйм. После того, как бетон получил первое начальное охлаждение, охлажденная вода из холодильной установки на нижнем перемычке циркулировала через змеевики для завершения охлаждения.

Отверждение бетона — искусство

Мы живем в мире, где быстрее всегда кажется лучше; однако бетон, который затвердевает слишком быстро или в условиях отверждения горячего бетона, на самом деле может привести к образованию слабого или нестабильного бетона.Если бетон отверждается при более низких температурах окружающей среды (от 32 ° F до 50 ° F) при постоянно присутствующей влаге, увеличение прочности будет медленным, но в конечном итоге бетон достигнет высокой прочности. Бетон не должен нагреваться выше 90 ° F или высыхать в течение периода отверждения.

Лучшая температура отверждения бетона

Под «лучшим» мы подразумеваем «самый тщательный», а не самый быстрый. Высокие температуры означают более быстрое отверждение, но быстрое отверждение в конечном итоге означает меньшую прочность.Следующее исследование, проведенное Полом Клигером в Исследовательском бюллетене № 103 Портлендской цементной ассоциации, иллюстрирует эту концепцию.

График времени отверждения бетона

при температуре

В возрасте 1 дня бетон при температуре 120 ° F был самым прочным, а бетон при температуре 25 ° F — самым слабым. К 7 дням бетон, отвержденный при высокой температуре, имел не большую прочность, чем бетон 73 ° F, или даже меньше. К 28-дневному возрасту высокотемпературный бетон был слабее бетона с температурой 73 ° F.С 28 дней до 1 года бетон при температуре 55 ° F был значительно прочнее, чем бетон при температуре 73 ° F. Все это говорит о том, что при непрерывном отверждении бетон, выдержанный при температуре около 55 ° F в течение первых 28 дней, в конечном итоге достигает максимальной прочности (бетон).

Пределы температуры бетона в жаркую погоду

Бетонирование в жаркую погоду — это не просто температура. Высокая температура окружающей среды, ветер и относительная влажность играют роль в «жаркой погоде». В условиях горячего вереска основная проблема отверждения заключается в том, что верхняя часть бетонной плиты высыхает намного быстрее, чем нижняя.По мере высыхания бетон дает усадку. Это означает, что верх будет сжиматься, а низ — нет. Это создает внутренние проблемы с бетоном, что приведет к повреждению плиты. Верх и низ заливки необходимо затвердеть с одинаковой скоростью (Размещение).

Решения для температур отверждения бетона

Слишком жарко?

North Slope Chillers производит портативное охлаждающее оборудование, которое предохраняет свежеулитый бетон от тепла.Портативные, изолированные и эффективные чиллеры North Slope эффективно регулируют температуру бетона как в обычных, так и в жарких условиях.

Циркуляционное одеяло Fluxwrap комбинируется с охладителем или охладителем для достижения оптимальных результатов. Циркуляционное одеяло отводит тепло к одеялу, чтобы охладить бетон.

• Используйте запатентованную технологию распределения тепла Powerblanket в обратном направлении — охлаждающее одеяло отводит тепло и снижает температуру бетона.
• Покрывало и изоляция такие же, как и в прочной системе, используемой в обогревателях Powerblanket
• Портативный
• Контроль скорости затвердевания вновь залитого бетона даже в жарких условиях

Слишком ХОЛОДНО?

Можно ли заливать и выдерживать бетон зимой? Покрытия для отверждения бетона Powerblanket обеспечивают управляемый способ эффективного и уверенного отверждения бетона в холодные месяцы. Даже в теплую погоду одеяла для отверждения Powerblanket увеличивают производительность за счет быстрого отверждения при равномерном нагреве.

• Бетон твердеет в 2,8 раза быстрее, чем обычные утепленные одеяла
• Обеспечивает прочность бетонирования в холодную погоду до 3925 фунтов на квадратный дюйм за 72 часа
• Поддерживать влажность на протяжении всего процесса гидратации
• Легко устанавливается и снимается
• Предотвратить цикл замораживания
• Оттаивание земли и иней на стройплощадке перед заливкой
• Сократить время простоя и повысить прибыльность
• Обеспечение соответствия требованиям ACI для бетонирования в холодную погоду

Powerblanket понимает, каково работать над большими бетонными проектами, когда погода и температура не работают. От Статуи Свободы до крупного межгосударственного моста в Канзас-Сити — мы принимаем участие в акции и доказали, что наши продукты являются лучшими в отрасли.

Для получения дополнительной информации о решениях ознакомьтесь с одеялами для отверждения бетона Powerblanket и найдите то, которое лучше всего соответствует вашим потребностям.

Процитированные работы

«Укладка бетона в жаркую или холодную погоду». Блог Сакрете. 16 мая 2017 г. https://www.sakrete.com/blog/placing-concrete-in-hot-or-cold-weather

«История плотины Гувера — Очерки».Бюро мелиорации. 16 мая 2017 г. https://www.usbr.gov/lc/hooverdam/history/essays/concrete.html

Как заливать бетон в холодную и жаркую погоду

Насколько холодно для заливки бетона? А что делать, если душно жарко, а нужен ремонт бетона? Хотя вы можете заливать бетон в холодную и жаркую погоду, необходимо принять определенные меры, чтобы бетон правильно схватился.

Во-первых, важно учитывать не только температуру окружающей среды, но и то, как вы будете поддерживать правильную температуру бетона, пока он застывает. В холодную погоду многие люди используют отапливаемые помещения или утепленные одеяла, чтобы предотвратить замерзание бетона. В качестве альтернативы для надлежащего отверждения при высоких температурах необходимы ветрозащитные экраны, солнцезащитные козырьки, замедлители испарения и достаточная рабочая сила.

Узнайте больше о процедурах для бетона в жаркую и холодную погоду, диапазонах температур отверждения бетона и советах по отверждению ниже.

Температурные диапазоны заливки бетона

Эксперты сходятся во мнении: лучшая температура для заливки бетона составляет 40–60 ° F.Когда температура опускается ниже 40 ° F, химические реакции, укрепляющие бетон, замедляются и могут привести к более слабому бетону. Если температура затвердевания бетона ниже точки замерзания, вода внутри бетона может замерзнуть и расшириться, что приведет к образованию трещин.

Согласно Американского института бетона , жаркая погода — это больше, чем температура воздуха. Жаркая погода определяется как температура окружающей среды выше 90 ° F, включая низкую влажность и высокую скорость ветра. При температуре выше 77 ° F вода, используемая для гидратации и отверждения цемента, может испаряться, повышая температуру бетона и вызывая такие проблемы, как слабость, усадка и растрескивание.

Однако надлежащие меры предосторожности помогут вам успешно залить бетон в жаркую или холодную погоду. Вот несколько советов, которые помогут правильно реализовать ваш конкретный проект, даже если вы работаете за пределами идеального окна 40–60 ° F.

Советы по заливке бетона в холодную погоду

Чрезвычайно важно поддерживать правильную температуру для процесса твердения бетона. Бетон должен затвердеть до того, как он подвергнется воздействию отрицательных температур. Вы можете преодолеть проблемы с холодной погодой, следуя приведенным ниже советам:

• Хранить бетонные материалы в теплом, сухом месте.
• Разморозьте промерзшую землю, снег или лед с помощью обогревателей.
• Используйте продукты для холодной погоды, предназначенные для быстрого отверждения.
• Используйте горячую воду для смешивания бетона.
• Создайте более горячую реакцию, используя дополнительный цемент (например, 100 фунтов на кубический ярд).
• Используйте ракель или пылесос, чтобы быстро удалить стекающую воду.
• Не снимайте каркас, пока бетон не затвердеет.

Советы по заливке бетона в жаркую погоду

Если вы заливаете бетон в жаркую погоду, температура которой превышает 77 ° F, важно планировать работу заранее.Чтобы компенсировать вредное воздействие жары, влажности и ветра, воспользуйтесь следующими советами:

• Избегайте проливания в самое жаркое время дня.
• Для защиты используйте солнцезащитные козырьки или ветрозащитные экраны.
• Перед использованием храните мешки с бетоном в тени, гараже или другом прохладном месте.
• Смочите земляное полотно перед заливкой бетонной плиты.
• Добавьте лед в бетонную водную смесь, чтобы снизить температуру.
• После добавления воды в смесь уменьшите время перемешивания.
• Убедитесь, что у вас есть помощь — от управления заливкой до наблюдения за процессом отверждения.

Заключение

Заливка бетона в жаркую или холодную погоду возможна, если вы сделаете правильные шаги и будете работать быстро. Имейте в виду, что установленное время будет варьироваться в зависимости от температуры, независимо от времени года. Как для профессионалов, так и для домовладельцев заливка бетона может быть нервным испытанием, но это не обязательно. При тщательном планировании вы можете добиться хороших результатов при неидеальных температурах.

Узнайте больше о продуктах для ремонта бетона от UNIQUE для ямочного ремонта, анкеровки, вертикального ремонта и многого другого.

Советы по отверждению бетона в холодную погоду

Процесс отверждения бетона становится более сложным в холодную погоду, поскольку для правильного схватывания и достижения максимальной прочности свежий бетон должен быть защищен от замерзания по крайней мере в течение первых 24 часов или до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм ( фунтов на квадратный дюйм). Бетон, замерзающий в раннем возрасте, может потерять большую часть своей прочности. Но бетон можно успешно заливать и укладывать в холодную погоду, если принять правильные меры для устранения проблем, связанных с низкими температурами. По определению Американского института бетона (ACI) бетонирование в холодную погоду — это «период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту более половины из любых 24- часовой период.«В этих условиях необходимо применять специальные методы.

Нет причин избегать заливки бетона в холодную погоду, если вы соблюдаете соответствующие меры предосторожности. Правильно сделанный бетон, заливаемый в прохладную погоду, на самом деле прочнее, чем бетон, заливаемый в жаркую погоду, благодаря медленному периоду отверждения.

Когда температура наружного воздуха ниже 20 градусов по Фаренгейту, лучше просто отказаться от идеи размещения бетона на открытом воздухе, поскольку при таких температурах гидратация полностью прекращается. При очень низких температурах наружного воздуха становится очень сложно поддерживать температуру на рабочем месте на достаточно высоком уровне, чтобы обеспечить хорошие результаты, даже с кожухами и изоляционными одеялами.

Если бетон замерзнет слишком быстро

Бетон, который замерзает в свежем виде или до того, как он затвердеет до прочности, способной противостоять расширению, связанному с замерзающей водой, будет постоянно терять прочность. Раннее замораживание может снизить конечную прочность бетона до 50%. Если температура воздуха во время заливки и укладки ниже 40 градусов по Фаренгейту и если в течение первых 24 часов ожидается отрицательная температура, подрядчики следует соблюдать ряд рекомендуемых практик для бетонирования в холодную погоду.

Советы по подготовке

Правильное отверждение бетона в холодную погоду можно улучшить с помощью определенных методов подготовки:

• В холодную погоду предварительный нагрев одного или нескольких составляющих материалов (воды и заполнителя) может гарантировать поддержание надлежащей температуры бетона во время заливки. Вместо того, чтобы нагревать портландцемент, это делается путем нагревания воды и / или песка и гравия перед смешиванием. Компании по производству готовой смеси могут иметь такую ​​возможность; Обычно бетон покидает завод в грузовиках при температуре около 65 градусов по Фаренгейту.Смешивание небольшого количества бетона на месте может включать использование горячей воды или хранение заполнителя в теплом помещении перед смешиванием.
• Может потребоваться корректировка компонентов смеси. Чаще всего это связано с увеличением соотношения содержания цемента в бетоне или использованием ускоряющей химической добавки, такой как хлорид кальция в соотношении до 2%.
• Используйте портландцемент типа III, цемент, который помогает в схватывании без снижения качества бетона.Это важно, потому что высокое содержание влаги может вызвать проблемы с коррозией стальной арматуры.
• Избегайте использования летучей золы или шлакового цемента в холодную погоду. Эти материалы затвердевают медленнее и выделяют меньше внутреннего тепла.

Наконечники для заливки и укладки

Дополнительные приемы во время заливки и укладки также могут помочь бетону правильно схватиться и затвердеть в холодную погоду:

• Убедитесь, что бригады будут на месте на более длительный срок.Бетону, подвергающемуся воздействию низких температур, потребуется больше времени для достижения первоначального схватывания, что может означать, что бригаде отделочных работ необходимо присутствовать в течение более длительного периода времени.
• Ветрозащитные полосы могут помочь защитить бетон (и рабочих) от ветра, который может вызвать быстрое падение температуры и слишком быстрое испарение. Обычно достаточно ветрозащитных полос высотой около 6 футов.
• Могут потребоваться шкафы с подогревом. Они могут быть сделаны из дерева, брезента или полиэтиленовых листов или вы можете использовать коммерческие корпуса из жесткого пластика.Нагрев внутри шкафа лучше всего осуществлять с помощью электронагревателей. Если используются обогреватели, работающие на топливе, то лучшим вариантом является использование обогревателей косвенного нагрева, в которых теплый воздух направляется в кожух из расположенного снаружи блока горелки. Другой вариант — гидронная система, в которой теплая смесь гликоля и воды циркулирует по корпусу через трубы или шланги.

Цель состоит в том, чтобы убедиться, что бетон заливается и помещается при температуре не менее 40 градусов по Фаренгейту и выдерживается там в течение периода времени, соответствующего типу бетона и его предполагаемому использованию.Для высокопрочного бетона, который не будет подвергаться циклам замораживания-оттаивания, достаточно одних суток при температуре выше 40 градусов. Но бетонный фундамент или другая конструкция, которая в раннем возрасте будет нести высокие нагрузки, требует 20 дней и более при минимальной температуре 50 градусов. Помните, что отверждение цемента — это экзотермическая реакция, которая сама по себе выделяет некоторое количество тепла, и часто достаточно накрыть бетон полиэтиленовой пленкой или изолирующими одеялами, чтобы удержать тепло.

Ни при каких обстоятельствах нельзя позволять бетону замерзать в течение первых 24 часов после заливки и укладки.Взаимодействие с другими людьми

Советы по отверждению

Наконец, есть методы, которые вы можете использовать в процессе отверждения, чтобы обеспечить максимальную прочность бетона:

• Если используются формы, оставьте их на месте как можно дольше, так как они сохранят тепло и помогут предотвратить слишком быстрое высыхание бетона. Углы и края наиболее уязвимы, а формы помогут в процессе отвода тепла.
• Острый пар можно закачать в ограждение вокруг бетона, чтобы предотвратить его слишком быстрое высыхание при низких уровнях влажности, которые являются обычными в холодную погоду.
• Подождите, пока вся спускная вода не испарится, прежде чем закончить. Бетон, залитый и уложенный в холодную погоду, схватывается и затвердевает гораздо медленнее, поэтому кровотечение также начнется позже, чем ожидалось. Будьте готовы к большему количеству стекающей воды, чем при обычной укладке бетона.
• Пока бетон застывает, проверьте температуру бетона с помощью инфракрасного термометра. Убедитесь, что бетон поддерживает температуру не менее 40 градусов в течение периода отверждения.
• При прекращении активного нагрева следите за тем, чтобы бетон не остыл слишком быстро. Это можно сделать, постепенно снижая температуру внутри ограждения или накрыв бетон изолирующими слоями. Для больших структур рекомендуется несколько дней или даже недель постепенного охлаждения. Внезапное снятие одеял в холодную погоду может вызвать перепад температур между внешней стороной бетона и его серединой, что приведет к растрескиванию.
• Убедитесь, что бетон выдержан в течение периода времени, рекомендованного для используемого типа цемента.Комитет ACI 308 рекомендует следующие минимальные периоды выдержки:
  Цемент ASTM C 150 типа I, 7 дней
  Цемент ASTM C 150 типа II, 10 дней
  Цемент ASTM C 150 типа III, 3 дня
  Цемент ASTM C 150 типа IV или V, 14 дней
  Цементы ASTM C 595, C 845, C 1157, переменная
• Герметизируйте только что затвердевший бетон, нанеся герметик для предотвращения просачивания воды извне в бетон. Бетонные герметики продлят срок службы бетона и уменьшат вероятность разрушения при отверждении. В очень холодных регионах используйте только воздухопроницаемый герметик для бетона, который позволяет испарять влагу.

Почему следует контролировать температуру застывания бетона

Одним из наиболее важных аспектов обеспечения целостности вашей бетонной конструкции является контроль ее температуры на ранних этапах строительства. Это особенно актуально в экстремальных погодных условиях, когда смешивание и отверждение бетона подвергаются воздействию различных факторов окружающей среды.

Если свежеуложенный бетон подвергается воздействию слишком высоких или слишком низких температур или если он не сохраняет достаточное количество влаги, развитие прочности бетона будет нарушено.По этой причине тщательный мониторинг колебаний температуры бетонной плиты во время отверждения жизненно важен для обеспечения прочности, качества и долговечности.

Как контролировать температуру бетона во время смешивания и отверждения

В настоящее время существует множество методов уменьшения неблагоприятного воздействия неправильной температуры гидратации. Два подхода или их комбинация могут быть использованы для контроля температуры во время фазы покоя и фазы увеличения силы процесса гидратации.

Первый подход — это оптимизировать дизайн смеси .Второй подход заключается в том, чтобы контролировать окружающие элементы или свойства отверждения, которые влияют на температуру.

Хотите узнать больше о том, что такое отверждение бетона? Прочитать этот блог

Контроль температуры бетона при проектировании смеси

Чтобы поддерживать желаемую температуру во время высокой температуры гидратации (экзотермической реакции в цементе), вам необходимо разработать смесь, соответствующую конкретному применению и окружающим условиям бетона. Вот несколько вещей, которые следует учитывать при проектировании бетонной смеси:

• Выбор подходящего типа цемента изменяет количество выделяемого тепла.По сравнению с цементом типа I, тип III выделяет больше тепла, тогда как тип II выделяет умеренное тепло, а тип IV — меньше, чем другие;

• Регулировка тонкости цемента (т. е. использование более мелкого цемента) приведет к выделению большего количества тепла;

• Использование дополнительных вяжущих материалов (SCM) эффективно снижает тепло, выделяемое во время гидратации. Замена части цемента, например, шлаком или летучей золой снижает количество химически активного материала на ранних стадиях; в свою очередь, это снижает количество выделяемого тепла и замедляет рост прочности бетона; и

• Добавление других типов добавок, таких как замедлители схватывания и ускорители, может помочь контролировать продолжительность периода бездействия (однако эти смеси обычно не влияют на тепловыделение).

Узнайте больше об оптимизации конструкции бетонной смеси здесь!

Почему важна правильная температура отверждения бетона

Отверждение бетона помогает поддерживать уровень влажности и температуры в бетоне раннего возраста, чтобы он мог достичь своей удельной прочности смеси. Наличие правильного количества влаги в бетоне важно, потому что химическая реакция, известная как гидратация, имеет тенденцию высушивать бетон из-за потери тепла.

При бетонировании в жаркую погоду общее практическое правило — поддерживать предельную температуру затвердевания бетона во время гидратации 70 ° C (160 ° F).Если температура бетона во время гидратации слишком высока, бетон быстрее наберет прочность на раннем этапе, но, следовательно, на более поздних стадиях утратит прочность и, следовательно, станет менее прочным.

При бетонировании в холодную погоду, когда температура окружающей среды слишком низкая, гидратация цемента резко замедлится или даже полностью прекратится, пока температура снова не повысится. Общие рекомендации предполагают, что температура затвердевания бетона должна поддерживаться на уровне> 5 ° C (40 ° F) в течение 48 часов (ACI 306).

Как экстремальные погодные условия влияют на бетон

Один из способов избежать перегрева бетона в жаркую погоду — запланировать заливку на ночь, когда температура окружающей среды ниже. Другой способ — использовать в смеси холодную воду или охладить агрегаты льдом.

В холодную погоду температуру можно регулировать с помощью внешних систем обогрева для контроля условий отверждения. Экстремальные температуры отверждения можно также контролировать при массовом разливе с помощью охлаждающих труб.

Советы по бетонированию в жаркую погоду

1. Для охлаждения бетона используйте лед или жидкий азот в составе бетонной водной смеси.
2. Избегайте укладки бетона в полдень, так как в это время суток обычно самые высокие температуры.
3. Используйте прохладную воду для увлажнения боковых опор перекрытий или стен.
4. Держите на месте замедлитель испарения на случай, если температура повысится и вода начнет быстро испаряться.
5. Если во время укладки бетона вероятна жаркая погода, используйте крупные частицы заполнителя.Более крупные заполнители сводят к минимуму вероятность усадки бетона из-за условий окружающей среды.

Насадки для бетонирования в холодную погоду

1. Следите за температурой затвердевания бетона в течение первых 24 часов, чтобы убедиться, что температура бетона на месте не опускается выше 4 ° C (40 ° F).
2. Замерзший свежий бетон в течение первых 24 часов может привести к потере 50% его потенциальной 28-дневной прочности.
3. Поддерживайте температуру твердения бетона выше 4 ° C в течение как минимум четырех дополнительных дней после использования изоляционных покрытий или обогреваемых шкафов.
4. Поддерживайте температуру твердения бетона выше 10 ° C (50 ° F) в течение трех-семи дней, используя свежий бетон.
5. Никогда не заливайте бетонную поверхность по мерзлой земле, снегу или льду. Используйте обогреватели, чтобы разморозить землю перед заливкой бетона.

Хотите узнать о мониторинге температуры в экстремальную погоду? Читать больше!

Самый эффективный инструмент для контроля температуры отверждения бетона

Процесс укладки и выдержки бетона на месте требует точной температуры, чтобы не повредить структурную целостность бетона.Благодаря SmartRock, беспроводному датчику температуры и прочности бетона, вам больше не придется беспокоиться о неоднозначном времени ожидания и ошибочных тестах на разрыв. SmartRock доставляет точные данные в реальном времени на ваше мобильное устройство каждые 15 минут. Бесплатное приложение рассчитывает данные вашего монолитного бетона, избавляя от лишних догадок.

Как полностью беспроводной датчик, SmartRock позволяет подрядчикам работать эффективно, не беспокоясь о торчащих проводах. Датчик полностью встроен в бетон и закреплен на арматуре внутри опалубки.Это означает, что вам не нужно искать провода под нагревательными одеялами или полагаться на какие-либо внешние регистраторы данных для сбора или отправки данных. Одним нажатием кнопки вы можете загрузить бесплатное приложение и мгновенно поделиться данными со своей командой!

Способность

SmartRock отслеживать влияние монолитного бетона и температуры окружающей среды упрощает контроль твердения бетона и обеспечивает оптимальные условия. Кроме того, результаты в режиме реального времени позволяют подрядчикам оптимизировать процесс отопления, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в своем графике проекта, зная, когда переходить к последующим строительным операциям, таким как снятие опалубки или последующее натяжение. Согласно методу зрелости ASTM C1074, датчики SmartRock могут использоваться для оценки прочности бетона на месте.

Узнайте больше о преимуществах датчиков SmartRock прямо сейчас!

Источники:
Советы и рекомендации по заливке бетона в жаркую погоду
Узнайте, как заливать бетон в холодную погоду
Бетон на практике

Бетонная конструкция: https://www.concreteconstruction.net/how-to/maximum-concrete-temperature_o

Таблица 1 Время схватывания бетона при различной температуре

Таблица 1 Время схватывания бетона при различной температуре

Использование добавки и ее
Влияние на время схватывания

Начальная установка, как определено в ACI 116R, представляет собой степень жесткости
цементная смесь меньше окончательного схватывания, обычно указывается как эмпирическая
значение, указывающее время в часах и минутах, необходимое для цемента
паста, чтобы затвердеть достаточно, чтобы противостоять до установленной степени, проникновение
утяжеленной тестовой иглы. Время схватывания бетона при различных температурах
приведено в таблице ниже:

Таблица 1 Время схватывания бетона при различной температуре

На замедление начального времени схватывания из-за использования добавки влияет
тремя факторами, а именно температурой окружающей среды, используемой дозировкой и
время добавления в замес.

Влияние температуры на замедление начального времени схватывания

Температура может отрицательно сказаться на повышении прочности бетона.
Однако правильное отверждение бетона в холодную погоду повысит его прочность.
развитие. Жаркая погода определяется как любая комбинация высокой температуры окружающей среды.
температура, высокая температура бетона, низкая относительная влажность и ветер
скорость. Период холодной погоды, как определено Комитетом 306 ACI, — это когда
одно из следующих условий возникает в течение трех дней подряд:

• Среднесуточная температура воздуха ниже 40 ° C ^o F
• Температура воздуха не выше 50 ^o F более чем на половину
  любого 24-часового периода.

Влияние температуры бетона и замедления времени схватывания
данные PCA в таблице ниже. Из графика следует, что
эффект замедления более выражен при более высокой температуре бетона
используется.

Рисунок 1 Влияние температуры бетона и замедлителя схватывания
Время

Замедление времени схватывания зависит от типа добавок
используемый. В таблице ниже показано действие различных лигносуфонатов.
(1 и 2) и карбоновые (3 и 4) примеси по времени схватывания.

Рисунок 2 Влияние различных добавок на время схватывания бетона

Время добавления примеси в замес здесь значительное и
может повлиять на окончательные результаты. Более замедление может иметь место, если примесь
добавляется в качестве последнего ингредиента, и цемент становится влажным.

Влияние дозировки на замедление начального времени схватывания

Более высокая дозировка может использоваться до определенного уровня только до того, как
происходит быстрое затвердевание и потеря осадки. Эта примесь чувствительна к
температура окружающей среды при введении в партию. Чем ниже окружающий
температурах, тем дольше будет время схватывания бетона. В
следующий рисунок используется для оценки времени начального схватывания в соответствии с
дозировка замедлителя схватывания и температура окружающей среды бетона.

Рис.3.Увеличение времени начальной схватывания с содержанием ретардера

Какая температура лучше всего подходит для заливки бетона?

Идеальная температура для заливки бетона составляет от 50 до 60 градусов по Фаренгейту. Это связано с тем, что бетон приобретает свою прочность и долговечность благодаря процессу, известному как гидратация , который может зависеть от условий экстремальной жары или холода.

Как работает бетон

Чтобы понять, почему правильная температура так важна для заливки бетона, важно знать основы того, как работает бетон.

Бетон похож на рецепт, в котором есть два ключевых «ингредиента»: заполнитель и паста . Заполнитель представляет собой смесь песка и щебня, смешанных в необходимом количестве. Паста представляет собой смесь воды и цемента (цемент — это мелкодисперсный порошок, содержащий несколько элементов, таких как мелко измельченный камень, зола и другие минералы).

Когда заполнитель и паста смешиваются вместе, они образуют липкую субстанцию, которая легко разливается и может принимать различные формы и формы. Однако если оставить это вещество на некоторое время, оно начинает затвердевать. В конце концов, он затвердевает до состояния скалы.

Важность гидратации

Даже после того, как бетон застынет, он приобретает повышенную прочность в результате процесса гидратации (также известного как «отверждение»). При этом соединения цементной смеси химически реагируют с молекулами воды в бетоне.В результате этих химических реакций частицы цемента соединяются вместе, образуя более прочное и связное вещество.

Хотя бетон затвердеет в течение относительно короткого времени после первоначальной заливки, после этого процесс гидратации будет продолжаться в течение недель, даже месяцев. Вот почему знающие люди говорят, что бетон со временем крепнет. Однако, если бетон заливается или отверждается при экстремальных температурах, процесс гидратации может работать не так, как должен.

Почему важно поддерживать правильную температуру

Первоначальная заливка и первые 72 часа после заливки являются наиболее критическим временем в процессе гидратации.На химическую реакцию, в которой молекулы воды помогают связывать частицы цемента друг с другом, влияет тепло — или его отсутствие. Это означает, что заливка бетона в летние или зимние месяцы может быть сопряжена с дополнительными проблемами.

Риски заливки бетона в жаркую погоду

Температура, превышающая 90 градусов по Фаренгейту, может изменить соотношение воды, цемента и заполнителя из-за испарения воды. Это может привести к более слабому конечному продукту, а также к отклонениям в форме или форме.

Однако риски, связанные с жаркой погодой, бледнеют по сравнению с рисками заливки бетона в холодную погоду.

Риски заливки бетона в холодную погоду

При заливке бетона при температуре ниже 40 градусов по Фаренгейту процесс гидратации может занять до 24 часов дольше. Однако самый опасный аспект заливки бетона в холодной среде — это когда вода в цементной смеси замерзает и расширяется. Это расширение может привести к отрыву верхнего слоя свежего бетона от нижележащих слоев.В худшем случае это может в конечном итоге привести к растрескиванию фундамента здания под весом надстройки, что приведет к полному обрушению.

Кроме того, даже если сама цементная смесь остается незатронутой холодом, при заливке бетона на очень холодную или промерзшую поверхность он может не затвердеть должным образом. Со временем слои бетона могут сместиться, что приведет к серьезным повреждениям конструкции любого здания наверху.

Способы достижения наилучшей температуры при заливке и отверждении

Даже при заливке бетона при экстремальных температурах есть шаги, которые профессионалы могут предпринять для достижения успеха.В жаркую погоду, возможно, потребуется предпринять следующие шаги:

• Рабочие будут избегать проливания в самые жаркие части дня (полдень и полдень).
• Они могут использовать более крупные (более крупные) частицы заполнителя в бетонной смеси, что минимизирует риск усадки от тепла.
• Они могут охладить агрегат путем периодического распыления воды на партию.
• Они могут использовать лед как часть цементной смеси или жидкий азот для охлаждения партии.

Существуют также определенные шаги для заливки в холодную погоду, которые могут оказаться эффективными, например:

• Использование обогревателей или подогреваемых матов для оттаивания мерзлой земли
• Смешивание в горячей воде с цементом
• Использование дополнительного цемента для повышения температуры химических реакций и ускорения гидратации
• Использование добавок, ускоряющих процесс твердения
• Использование нагретых бетонных смесей или специальных смесей, предназначенных для использования в холодную погоду
• Использование химических ускорителей для ускорения процесса отверждения
• Удержание форм или каркаса бетона на месте до завершения процесса твердения (раннее удаление приведет к обрушению бетона)

После того, как бетон застыл, важно, чтобы он оставался при температуре выше 50 градусов по Фаренгейту как минимум в течение следующих двух дней, чтобы завершить процесс отверждения. Есть несколько способов сохранить бетон в нужном температурном диапазоне, например:

• Использование обогреваемого корпуса, защищенного от ветра, дождя и воды. Очень важно, чтобы в таком ограждении было достаточно вентиляции для обогревателя внутри помещения, чтобы избежать случайного карбонизации поверхности бетона.
• Покрытие бетона утепленными одеялами.
• Укладка соломы на бетонную поверхность в качестве изоляционного материала.

Партнерство с экспертами по бетону

Укладка бетона в идеальных погодных условиях требует навыков, знаний и опыта.Это еще более верно, когда заливка бетона должна быть завершена при очень высоких или низких температурах. Одно неверное движение или неверный расчет может привести к более слабому конечному продукту, дополнительной работе в краткосрочной перспективе и потенциально опасным структурным последствиям в долгосрочной перспективе.

В Empire Parking Lot Services наши специалисты по бетону имеют за плечами годы обучения и опыт, а также знают, как успешно завершить заливку бетона, независимо от того, насколько она горячая или холодная.