До каких минимальных температур можно заливать бетон? Правила цементирования на улице

До каких минимальных температур можно заливать бетон? Правила цементирования на улице!

  • Свойства заливки бетона: влияние сезонных условий на процесс
  • Влияние морозоустойчивых примесей на заливку бетона зимой
  • Температурный режим бетонной смеси: влияние погодных условий
  • Полезное видео
  • Противопоказания к цементированию
  • Вывод

На окончательный результат процесса бетонирования влияет множество факторов, главным из которых выступают оптимальные температурные показатели. Поэтому стоит изучить, при какой температуре можно заливать бетон, а какая из них пагубно скажется на стойкости полученной конструкции.

Для этого, подробно рассмотрим данное преобразование в различных условиях.

Застывание бетона: особенности процесса

При правильной заливке бетона проходит два функциональных этапа: схватываемость и застывание. Схватывается бетон примерно сутки, по консистенции становится твердым, но еще достаточно хрупок. Полноценное застывание наиболее длительный механизм и зависит от многих критериев: марка бетона, добавлением в него пластификаторов и др. химдобавок, особенности ландшафта и климата.

Идеальными параметрами для двух этих этапов являются наличие положительных температурных показателей (от 3 до 20 градусов). Температурный режим в застывании бетона играет не последнюю роль: чем выше показатели термометра, тем быстрее вы получите твердый и прочный бетон. Не маловажно обращать внимание и на показатели марки бетона.

М — марка бетона — показатель прочности и устойчивости к деформации бетона в стандартных условиях. Её определяют лабораторным путем, своими руками ее определить невозможно.

Особенности заливки бетона при низких температурах

Время застывания цементного раствора зависит от температуры. При низкой температуре время существенно увеличивается. В строительной сфере принято называть погоду холодной при снижении уровня термометра в среднем до отметки 4°С. Чтобы успешно использовать цемент в холода, важно предпринять защитные меры для предотвращения замерзания раствора.

Особенности заливки бетона при низких температурах

Схватывание бетона в условиях низких температур протекает несколько иначе, наибольшее значение на итоговый результат оказывает температура воды. Чем теплее жидкость, тем быстрее протекает процесс. В идеале для зимы стоит обеспечить показатель термометра на уровне 7-15°. Даже в условиях подогрева воды окружающий холод замедляет скорость гидратации цементного раствора. Приобретение прочности и схватывание занимает больше времени.

Для расчёта сколько застывает цемент важно учесть закономерность, что падение температуры на 10° приводит к снижению скорости отвердения в 2 раза. Важно проводить расчёты, так как преждевременное снятие опалубки или эксплуатация бетона может привести к разрушению материала. Если окружающая температура опустится до -4°С и отсутствуют добавки, утеплители или подогрев, раствор кристаллизуется, а процесс гидратации цемента остановится. Конечное изделие утратит 50% прочности. Время застывания увеличится в 6-8 раз.

Несмотря на то, что следует определять, сколько времени застывает бетон, и приходится контролировать процесс твердения, есть обратная сторона – возможность улучшить качество результата. Снижение температуры увеличивает прочность бетона, но только до критической отметки -4°С, хотя процедура и требует больше времени.

Твердение бетонной массы зимой

В какое время года не проводилась бы заливка фундамента, раствор готовят из цемента и щебня средней величины с добавлением пластификаторов. С добавками бетон приобретает прочность, улучшаются его состояние и влагостойкость. Пластификаторы повышают устойчивость раствора к морозам, поэтому их часто применяют, изготавливая фундамент при низких температурах воздуха.

Минимальная температура застывания бетона составляет не ниже +5 °C. Это крайний показатель для качественного созревания. Но и жаркая погода не особо подходит для строительных работ. Оптимальный температурный режим — от +15 до +20 °C. Соблюдая такие условия, можно создать без дополнительных затрат и технологий прочное основание под возведение здания.

Необходимо знать, при какой температуре застывает бетон. Нормальной температурой воздуха для его затвердения специалисты считают от +15 до +20 °C. Период застывания фундамента длится около 30 дней. Если температура ниже нормы, твердение бетона происходит медленнее — он достигнет нужной прочности примерно через 60 дней. Когда температура ниже 0 °C, процесс приостанавливается. При минусовой температуре залитый в опалубку раствор замораживается. Если фундамент уже успел набрать необходимую прочность, то весной после оттаивания продолжится процесс его твердения до полноценного конечного результата.

В случае недостаточной прочности перед замораживанием качество монолита будет неудовлетворительным. Вода в бетонном растворе при замерзании превратится в лёд и увеличится в объёме, что приведёт к пористости и трещинам в бетоне. В итоге сократятся эксплуатационные сроки строения.

Существуют методы, с помощью которых твердение бетона при низких температурах можно довести до состояния критической прочности к моменту его замерзания. По действию они делятся на три вида:

  • обеспечивается внешний уход за залитым в опалубку раствором до степени критической прочности;
  • с помощью электроподогрева повышается температура бетонной массы до момента максимального твердения;
  • введение в раствор модификаторов, ускоряющих процесс застывания.

Возможность зимнего бетонирования зависит от многих факторов: наличия на строительной площадке источников питания, погодных условий на момент твердения, возможности доставки разогретого бетона. Самым простым и экономически выгодным методом является внесение в раствор модификаторов.

Условия твердения бетона

Твердение бетона подчиняется определенным законам.

Быстрее всего процессы набора прочности идут в первые часы после укладки бетонной смеси. Затем эти процессы замедляются, причем, тем дальше, тем более медленно они протекают. Таким образом, хотя основной набор расчетной прочности происходит на 28-е сутки, очень медленное твердение бетона продолжается еще в течение многих месяцев.

Можно выделить две стадии набора прочности бетона:

  1. схватывание;
  2. твердение.

Схватывание бетона

Это первая стадия набора прочности, которая происходит в течение первых суток после замеса.

Если бетонную смесь перемешивать, она не схватывается. Это свойство позволяет транспортировать бетон в течение довольно длительного времени. Также, в случае, если необходимо продлить срок «жизни» бетонной смеси, используются пластификаторы. Они позволяют повысить пластичность и подвижность смеси, предотвратить ее расслаивание, сделать ее податливой и удобной в работе. К тому же, пластификатор позволяет уложить бетонную смесь более плотно (иногда даже без применения специальной обработки), «выгоняет» из нее воздух, благодаря чему минимизируется как количество пор, так и их диаметр, и в итоге бетон получается более плотным и прочным. Повышаются также такие его характеристики, как водонепроницаемость и морозостойкость.

Скорость схватывания бетона зависит от температуры воздуха. Так, при температуре около 20°С схватывание начнется примерно через два часа после замеса, а процесс займет около часа. При температуре окружающего воздуха около 0°С схватывание начинается лишь через 6–10 часов после замеса и занимает порядка 15–20 часов. Напротив, при повышенной температуре схватывание происходит очень быстро.

Иногда требуется, чтобы схватывание и твердение бетона происходили быстрее. Например, необходимость в этом может возникнуть, если бетонные работы проводятся зимой, при низких температурах (когда, напротив, эти процессы сильно затормаживаются). В этом случае помогают в строительных работах ускорители твердения бетона. Благодаря добавлению ускорителей твердения бетон быстро набирает критическую прочность, после чего ему уже не страшны низкие температуры.

Читайте также  Сетка для бетонных работ

Твердение бетона

После первой стадии — схватывания — наступает черед, собственно, твердения бетона или набора прочности.

Этот процесс, постепенно замедляясь, продолжается в течение месяцев и даже лет. Но расчетная прочность достигается на 28-е сутки.

В процессе твердения бетона различают два важных момента:

  1. набор критической прочности;
  2. набор распалубочной прочности.

Искусственное увеличение скорости застывания

Так как застывает бетон при минусовой температуре очень медленно, а сроки строительства зачастую ограничены, строители придумали несколько способов, как ускорить этот процесс.

Наиболее распространенные из них следующие:

  • Добавление специальных присадок в раствор;
  • Подогрев бетона электрическим кабелем;
  • Использование большего количества цемента в составе.

Теперь подробней рассмотрим особенности каждого из этих методов.

Использование модификаторов

Чаще всего, при проведении строительных работ в зимнее время используют модификаторы следующих типов:

  • Добавки типа С — ускорители твердения бетона;
  • Добавки типа Е — водозамещающие ускорители.

Наиболее эффективным и распространенным является хлорид калия. Однако, его доля в общей массе должна составлять не более 2 %.

Надо сказать, что ускорители затвердения не влияют на качество бетона, однако, в то же время они не защищают его от замерзания. Кроме того, их применение не отменяет требования к температуре раствора и выполнение мер по его защите от замерзания.

Обратите внимание! При выполнении стяжки или фундамента, нужно сразу продумать наличие отверстий и каналов для коммуникаций, так как последующая обработка будет весьма трудоемкой. К тому же она потребует специального инструмента, к примеру, резка железобетона алмазными кругами подразумевает наличие мощной болгарки.

Использование провода для обогрева бетона

Подогрев бетона

Для подогрева бетона зачастую используют специальный кабель. Это метод, можно назвать наиболее естественным. Единственное, для достижения положительного результата, должна строго соблюдаться определенная инструкция по обогреву (узнайте также как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).

В отличие от предыдущего метода, обогрев позволяет защитить бетон от замерзания. Соответственно, нет необходимости высчитывать при какой температуре застывает бетон и сколько длится этот процесс, так как можно обеспечить вполне нормальные условия.

На фото — кабель для прогрева бетона

Увеличение дозировки цемента

Данный метод можно использовать при незначительном снижении температуры. Увеличение дозировки должно быть небольшим, в противном случае качество бетона и его долговечность может существенно снизиться.

Совет! Если после застывание раствора понадобилось его просверлить, то наиболее эффективным методом является алмазное бурение отверстий в бетоне.

Прочность бетона в разные сроки твердения при различных температурах

Приведем таблицу для отображения относительной прочности бетона (за единицу принята прочность 28-дневного бетона, твердеющего при +15 гр. С) в разные сроки твердения при различных температурах

Срок твердения бетона, сут 5 ⁰С 10 ⁰С 15 ⁰С 25 ⁰С 35 ⁰С
3 0,15 0,2 0,3 0,37 0,45
5 0,25 0,32 0,45 0,54 0,6
7 0,35 0,44 0,6 0,7 0,72
10 0,45 0,52 0,7 0,77 0,77
15 0,55 0,65 0,8 0,85 0,85
28 0,8 0,92 1 1,05

Для индивидуальных строителей, еще не набравшихся опыта, можно привести такое правило:Если ожидается среднесуточная температура ниже +5⁰С на ближайшие 28 суток, заливать фундамент не рекомендуется.

Оставлять малозаглубленный и незаглубленный фундамент на зиму без нагрузки недопустимо. Если это все же произошло, нужно хорошо утеплить сам фундамент и грунт возле него любой насыпной теплоизоляцией – керамзитом, шлаком, или минватой, любым способом уменьшить промерзание грунта возле фундамента. Все арматурные выпуски из фундамента также нужно утеплять, на всю высоту.

Бывают случаи, когда бетонировать нужно именно зимой – это может быть связано с ценами на материалы, невозможностью доставки в теплое время года, или же с особенностями грунтов основания. Методы и технология зимнего бетонирования и прогрева бетона – долгая отдельная тема.

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Наряду с холодом бетон боится жары. Если температура окружающего воздуха превышает 35С и влажность менее 50%, то это способствует повышенному испарению воды из бетонной смеси. В результате водноцементный баланс нарушается и процесс гидратации замедляется или вовсе прекращается. Поэтому необходимо применять определённые меры по защите смеси от потери влаги. Можно понизить температуру свежеприготовленной смеси, если использовать охлаждённую воду, либо разбавить воду льдом. Этот нехитрый способ позволит избежать значительной потери воды при укладке смеси. Но через некоторое время смесь нагреется, поэтому следует позаботиться о дальнейшей герметичности конструкции. Опалубка должна быть герметичной, чтобы избежать потерь влаги через трещины. Впитывающую поверхность опалубки необходимо обработать специальным составом, ограничивающим сцепку с бетоном и поглощение влаги из него.

Необходимо оградить твердеющий бетон от воздействия прямых солнечных лучей. Для этого поверхность бетона укрывают мешковиной или брезентом. Через каждые 3 — 4 часа необходимо производить смачивание поверхности. Причём период увлажнения может достигать 28 суток, т.е. до полного набора прочности.

Одним из способов защиты при дефиците воды является возведение над поверхностью бетонной конструкции воздухонепроницаемого колпака из плёнки ПВХ толщиной не менее 0,2 мм.

Правила проведения бетонных работ

Строительство в жаркий период

Принято говорить, что труднее производить бетонирование зимой, так как при минусовых показателях срок застывания смеси увеличивается. Но нужно помнить, что летние жаркие месяцы так же небезопасны для работ, как и заливка бетона при отрицательных температурах. Жаркий период способствует увеличению цементной смеси в объеме. После окончательного образования цементного камня он начнет остывать и убавляться, но из-за появления сложившейся кристаллической структуры такой процесс нарушится. В результате затвердевание при высоких температурных показателях спровоцирует огромное внутреннее перенапряжение основания и, как следствие, появление расколов и трещин на фундаменте. В основном они могут проявляться уже через несколько часов после укладки бетонного раствора.

Большие летние температуры побуждают работников пользоваться особенной зарубежной быстросхватывающейся смесью, особенно в случае, когда строительная деятельность по созданию фундамента предполагается осуществляться при температуре выше +25 градусов и при влажности воздуха меньше 50%.

В том случае, если укладку цемента требуется произвести в период жары, то марка состава должна превышать в 1,5 раза проектные параметры стройматериала. Помимо этого, в раствор нужно дополнительно включать пластификаторы и примеси. Не стоит забывать, что лучшим временем для такого рода работ станут максимально холодные часы дня. Для защиты бетонной смеси от испарений необходимо:

  • присыпать залитый периметр сыпучими материалами (опилки, стружка);
  • систематично орошать залитый участок из лейки;
  • обдавать края периметра с помощью ведер либо других емкостей.

Заливка бетона при низких температурах

Проводить строительные работы с использованием цемента зимой довольно рискованно. В минус время застывания бетона увеличивается, впоследствии чего фундамент не приобретет нужную ему плотность и структуру. Заливка периметра при отрицательных температурных показателях и в 0 градусов по Цельсию нередко приводит к тому, что процесс затвердевания смеси снаружи останавливается, а внутри может продлиться еще на протяжении нескольких часов, пока все составляющие не остынут. Из-за такого нарушения вода не успевает полностью войти в реакцию и, попросту, замерзает, тем самым разрушая структуру раствора. Специалистами настоятельно не рекомендуется бетонировать что-либо во время морозов, но все же если приходится сталкиваться с такими обстоятельствами, нужно придерживаться специальных технологичных процессов:

  • Нагрев элементов смеси перед началом бетонирования и обогрев опалубки при минусовой температуре.
  • Укладка прогретого кабеля внутрь фундамента.
  • Установка обогревательных систем вокруг периметра работ на первые три дня от начала работ.
  • Сооружение теплицы путем накрытия пленкой всей площади, на которой проводится бетонирование.
  • В зимнее время использование для раствора специальных реагентов, ускоряющих реакцию.
Читайте также  Перемычки из газобетона своими руками

Введение в практику каждого с представленных процессов значительно увеличит затраты на работу. В результате частным собственникам невыгодно пользоваться такими советами. Бетонные работы при отрицательных температурах возможно провести без дополнительных трат. Для этого существует небольшое количество приемов, например, замена процентного соотношения жидкости и порошка при изготовлении раствора, когда скорость застывания смеси нормализуется. Это требует грамотности и правильности в вычислениях, поэтому без специальных дополнительных знаний правильно произвести расчет невозможно, так как температура бетонной смеси должна быть приемлема для нужных реакций при низких температурах.