Заливаем фундамент в мороз: бетонирование в зимних условиях
Содержание:
- Как происходит твердение бетона
- Подогрев конструкций
- Можно ли искусственно повысить морозостойкость раствора?
- Можно ли зимой заливать фундамент коттеджа
- Способы зимнего бетонирования
- Способы прогрева бетонной смеси
- Приготовление бетонной смеси зимой
- Особенности строительства в зимний период
- Можно ли бетонировать в мороз?
- Правила зимней заливки бетона
- Бетонирование зимой
- Организация дополнительного обогрева фундамента
- Заливка бетона при минусовой температуре: секреты технологии зимнего бетонирования
- Специфика бетонного раствора
- Процесс гидратации
Как происходит твердение бетона
Бетон — это твердый и прочный строительный материал, но изготавливают его на основе порошкового вяжущего материала — цемента. При замесе в раствор добавляют песок, песчано-гравийную смесь, гравий или щебень, но все эти компоненты — наполнители. Суть образования твердого бетонного камня — в реакциях, которые запускаются при смешивании цемента с водой.
Метод получения и состав цемента
Цемент получают, смалывая клинкер с добавлением 5 % гипса или других форм сульфата кальция. Клинкер, в свою очередь, — это обожженная при высокой температуре смесь известняка и глины. При обжиге смесь частично оплавляется с образованием гранул клинкера.
- портландцементным;
- глиноземистым;
- смесью портландцементного и сульфоалюминатного либо сульфоферритного.
В состав цемента входят следующие соединения:
- трехкальциевый силикат (алит) — 50–70 %;
- двухкальциевый силикат (белит) — 15–30 %;
- трехкальциевый алюминат — 5–10 %;
- четырехкальциевый алюмоферрит — 5–15 %.
Цемент является веществом водного твердения, добавленный при помоле гипс — вещество воздушного твердения.
Как твердеет бетон
При смешивании цемента с водой начинаются реакции гидратации:
- Алит быстро вовлекается в реакцию с получением твердых кристаллических соединений. Он играет главную роль в твердении бетона в первые 4 недели.
- Белит вступает в реакцию медленнее. Это соединение отвечает за рост прочности по истечении 28 дней.
- Алюминатная фаза реагирует очень быстро, поэтому, чтобы не допустить чрезмерно быстрого схватывания, добавляют гипс.
- Ферритная фаза также реагирует довольно быстро.
В результате реакций гидратации, протекающих при смешивании цемента с водой, образуются новые соединения — кристаллы твердого бетонного камня.
Таким образом, становится понятно, что ключевой момент для образования твердого строительного материала — возможность беспрепятственного протекания реакций гидратации с максимальным вовлечением в них компонентов цемента.
Оптимальные условия твердения бетона
Наилучшим образом процессы гидратации протекают при температуре воздуха 18–20 °С и высокой влажности.
Как только температура окружающего воздуха снижается, реакции гидратации начинают замедляться, и этот процесс прямо пропорционален похолоданию. При температуре –5 °С реакции идут совсем медленно, а при 0 °С прекращаются.
При слишком высоких температурах бетон твердеет очень быстро, что не на пользу его прочности.
Почему прекращаются реакции гидратации при 0 °С
Как известно, при температуре 0 °С и ниже вода замерзает.
Составляющие цемента реагируют с водой с разной скоростью. В целом расчетная прочность бетона достигается на 28-е сутки, поэтому, если раствор будет охлажден до температуры 0 °С и ниже, вода, которая еще не включилась в реакцию, замерзнет.
При замерзании вода расширяется и в бетоне нарастает внутреннее давление.
Эти процессы приводят к двум основным негативным последствиям:
- из-за прекращения реакции прочность бетона не достигает расчетных значений;
- из-за образования льда в бетоне появляются трещины, которые тоже снижают его прочность.
Подогрев конструкций
Данный метод широко применяется при заливке железобетонных фундаментов небольших зданий и реализуется двумя способами:
- Вся площадь будущего дома перекрывается шатром из пленки, установленным на каркасе из деревянных брусьев. Внутри размещаются электрические либо газовые тепловые пушки, поддерживающие определенный температурный режим в течение всего срока застывания бетона.
- Перед заливкой арматурный каркас фундамента обматывается греющим кабелем, который подключается к сети после укладки раствора в опалубку. Есть другие типы электронагревателей — ТЭНы, спирали из нихрома и так далее.
Устройство бетонного основания с последующим воздушным прогревом – не слишком эффективная методика в условиях крепких морозов и промерзших грунтов. Нагнетание тепла в пространство под шатром позволяет повысить температуру воздуха на 15—20 °С, чего бывает недостаточно. В свою очередь, греющий кабель может перегореть внутри монолита и тогда часть фундамента останется без обогрева.
Выгрузка бетона из машины в подогреваемое укрытие
Главным недостатком данных способов является высокое энергопотребление и большие первоначальные вложения на возведение навеса либо закупку кабеля (тепловые пушки можно взять в аренду). Опять же, работу обогревателей или кабеля необходимо отслеживать и постоянно находиться на объекте. Для понимания процесса предлагаем посмотреть видео по теме:
Можно ли искусственно повысить морозостойкость раствора?
Чтобы ускорить работы и предотвратить деструкцию фундамента допускается использовать антиморозные средства, выполнять прогрев бетона или его утепление.
Виды добавок
При соблюдении дозировок специальных продуктов легко предусмотреть, при какой предельной отрицательной температуре заканчивать стройку. Допустимо продолжать работы до -25 градусов. Средства классифицируются в зависимости от воздействия на смесь.
Присадки
Специальные жидкие продукты для гидратации раствора в условиях минусовой температуры. Используются вместе с подогревом для ускорения реакций отвердевания и схватывания.
Антифризы
Средства, повышающие активность цементного теста в любых условиях:
- поташ или вещества на основе солей монокарбоновых кислот. Повышают температурный диапазон работы с бетонным составом до -30 градусов, ускоряют отвердевание состава. Армирующий каркас не подвергается коррозии, на поверхности монолита нет высолов;
- хлорид натрия – используется для пластификации смеси из портландцемента, исключает загустение. Стальная арматура может ржаветь;
- нитрит натрия – подходит для всех типов цементов, кроме глиноземных. После добавления продукта со смесью можно работать при низких температурах, но до -15 градусов;
- формиат натрия – предусматривает использование пластификаторов. Без них в монолите из-за скопления солей появляются пустоты.
Ускорители схватывания
Отличаются быстрым выделением теплоты, поэтому температура воды остается стабильной и монолит греется сам.
Способы подогрева
Прогрев бетона актуален, если требует залить фундамент малоэтажного здания. Если интересуетесь, до какой максимальной отметки можно повысить температуру, этот показатель составляет 15-20 градусов. Антифризовые смеси начинают вводить при температуре от -15 градусов. Сейчас мы кратко будем рассматривать варианты электрообогрева бетона:
- по всей площади строения устанавливается каркас из деревянного бруса, на котором организуется пленочный шатер. Внутри конструкции устанавливаются пушки на газе или электричестве. После подъема температуры устройства поддерживают ее на протяжении цикла застывания бетона;
- обмотка армирующего каркаса греющим кабелем до того, как вы начнете заливать фундамент. Электрика включается в сети после укладки смеси. Помимо кабеля можно использовать нихромовые спирали или ТЭНы.
Используя этот способ, по достижению 3-х – 7-ми градусной уличной температуры можно заливать бетон.
Можно ли зимой заливать фундамент коттеджа
Далеко не всегда финансовые возможности частных застройщиков позволяют использовать промышленные приемы разогрева. Ведь проблематично приобрести или арендовать специальное оборудование, а также на протяжении суток поддерживать необходимую температуру.
Как видим заливка фундамента зимой имеет свои достоинства
Именно поэтому при возведении частных строений применяют довольно простые технологии:
- разогрев бетонной смеси на этапе приготовления;
- введение в раствор морозостойких модификаторов.
Используя указанные приемы можно зимой бетонировать основание частного дома.
Способы зимнего бетонирования
Рисунок 1. Зимнее бетонирование
Технология бетонирования в зимних условиях делится на четыре способа:
- Прогрев в процессе отвердевания;
- Специальные противоморозные добавки;
- Термосный эффект;
- Разогрев раствора во время смешивания и укладки.
Последний способ залить зимний бетон осуществляется несколькими методами:
- индукционным разогревом;
- электрическим нагревом;
- разогревом с помощью пара;
- конверторным методом;
- прогрев воздушным потоком;
- нагрев с помощью инфракрасных лучей и др.
Важно: методы длительного прогрева, созданные для бетонирования в зимнее время, подразумевают наличие опалубок
Специальные добавки
Противоморозные добавки делают процесс зимнего бетонирования более надёжным. Эти смеси должны использоваться при температуре в пределах от 0 до 5°С. Наиболее распространенная добавка – это поташ и нитрат натрия.
Пропорции:
- при температуре воздуха до — 5°С потребуется 5-6% добавок;
- при температуре до -10°С — 6-8%;
- при -15°С — 8-10%.
При очень низких температурах нитрат натрия использовать нельзя. Количество поташа при этом увеличивается до 12-15%.
Если добавить одновременно ускорители твердения, процесс повышения устойчивости к морозам становится оптимальнее. Наиболее популярные ускорители – формиат натрия, асол-К и др.
Применение термосного эффекта
Суть этого эффекта проста. Увеличивается время остывания на такой период, при котором будет достигнута необходимая прочность. Этот метод рекомендуется использовать одновременно с добавками (например, натрий в количестве до 5% от общего веса). Цель метода – сохранение тепла раствора, которое выделяется при реакции гидратации.
Конструкция «термоса» – это утеплённая опалубка с теплоизоляционными стенками.
Прекрасные теплоизоляторы – пенополистирол или минеральная вата. Стенки «термоса», созданные из теплоизоляционного материала в несколько слоёв, имеют свой порядок изготовления:
- слой гидроизоляции на опалубке в виде полиэтиленовой плёнки;
- теплоизоляция;
- доп. слой гидроизоляции;
- аналогичные слои изоляции поверх бетона.
Такой термосный эффект достаточно хорошо виден в различных монолитных сооружениях с внушительным объёмом бетона. Он употребляется до -5°С.
Электрический разогрев
Суть метода заключается в наличии электродов, которые погружаются в бетон. Электроды при этом обычно пластинчатые с напряжением в 380 В, ёмкость при этом обязательно заземляют.
При осуществлении такого метода необходимо наличие пластифицирующих добавок во избежание потери эластических свойств смеси. Барабан бетономешалки отлично подходит для прогрева. При этом используются электроды в виде стержня. Укладываемый раствор должен быть прогрет до 30-40°С.
Такой метод позволяет разогревать раствор в процессе заливки опалубки двумя способами:
- периферийный нагрев;
- сквозной разогрев.
Инфракрасный нагрев
Данный метод зимнего бетонирования применяется в редких случаях – в целях прогрева промерзших бетонных комплекций, а также для теплозащиты для находящейся в опалубке смеси.
Инфракрасные лучи преобразуются в тепловую энергию. Чтобы создать инфракрасные лучи, нужно приобрести кварцевые и трубчатые типы специальных излучателей, которые сделаны из металла.
Индукционный метод
Индукционный метод осуществляется при помощи катушки, которая генерирует выделяющееся тепло в металлических деталях в радиусе своего действия. Данный способ используют в целях прогревания уже сформированных конструкций. Также он полезен для бурения отверстий в прочном бетоне.
Способы прогрева бетонной смеси
Перечень способов
Разновидности обогрева бетона можно представить в виде таблицы. Она приведена ниже.
Способ | Описание |
Термос | Данный метод заключается в устройстве вокруг опалубки теплоизоляционной обшивки. |
Использование нагревающих проводов | В арматуру укладывается обогревающий провод. Он выводится наружу и подключается к трансформатору. |
Прогревание в опалубке | В опалубочных элементах монтируется обогревательная система. Она может быть паровой либо электрической. |
Инфракрасный обогрев | На стройплощадке своими руками устанавливаются инфракрасные излучатели, направленные на открытую часть бетона либо на опалубку. |
Индукционный прогрев | Этот способ основан на таком явлении как электромагнитная индукция. Она позволяет преобразовывать магнитное поле в тепловое излучение. |
Ручное прогревание | Согревание раствора подручными средствами – газовыми горелками или тепловыми пушками. |
Использование модифицирующих добавок | Добавление в бетонную смесь специальных присадок, которые позволяют снизить температуру ее замерзания. |
Из всех перечисленных способов наиболее простым и эффективным является ручное прогревание. Рассмотрим его подробнее.
Ручное прогревание бетонной смеси
Прогрев с помощью тепловой пушки
Данный метод отлично подходит для тех случаев, когда ночью наблюдаются заморозки, а днем наступает плюсовая температура. Прогревание начинается еще в бетономешалке и продолжается после заливки смеси.
Реализация этого способа начинается со следующих шагов:
- В бытовую бетономешалку наливается и прогревается вода – при этом ее температура не должна превысить 80° С;
На фото — бытовая бетономешалка
- В воду добавляется вначале наполнитель, затем песок и после этого постепенно засыпается цемент марки М-400 или же М-500;
- Добавляются присадки, ускоряющие процесс отвердевания смеси;
Присадка, ускоряющая отвердение раствора
- Производится заливка полученного состава.
Инструкция по проведению дальнейших действий заключается в том, что после этих процедур на бетонный массив укладывается теплоизоляционный материал. В качестве него могут выступать изоляционные маты или даже обыкновенная солома. Сверху конструкция накрывается брезентом или полиэтиленом.
Тепловая пушка
Далее осуществляется прогревание раствора вплоть до момента его застывания. Для этого применяются все те же средства – газовые горелки либо тепловые пушки.
После отвердевания бетона обогрев можно прекратить. Снимать опалубку следует только после того, как материал наберет полную прочность.
Приготовление бетонной смеси зимой
Помимо использования противоморозных добавок, зимнее бетонирование выполняют теплым составом. Температуру бетонной смеси необходимо довести до 35-40 градусов. Для этого подогревают воду и заполнители, мелкий и крупный. Цемент греть нельзя категорически, но хранить его в теплом помещении нужно.
Замечательно, если на строительной площадке есть бетономешалка с электрическим подогревом, так как заливать бетон зимой надо только теплым. Обычную мешалку разогревают путем прокручивания в ней очень горячей воды. В холодный период года порядок приготовления бетонной смеси отличается от обычного:
- сначала в бетономешалку заливают горячую воду с растворенными в ней добавками;
- засыпают подогретые заполнители;
- разогрев песка и щебня можно выполнять горячим воздухом с помощью компрессора или в специальных печах;
- после перемешивания добавляется цемент;
- процесс замешивания бетонной смеси по времени увеличивается примерно наполовину, против обычных сроков.
Готовую смесь заливают в заранее приготовленную опалубку. Перед этим необходимо удалить возможную наледь и прогреть арматурный каркас любым удобным способом: переносными жаровнями с топливом, тепловыми пушками, электричеством.
Особенности строительства в зимний период
Главная особенность зимнего периода — низкая температура, которая оказывает существенное влияние на свойства бетона. Основной процесс формирования бетонной структуры — гидратация цемента. Повышение температуры играет роль катализатора в этом процессе и обеспечивает ускорение оформления окончательной структуры (набора прочности).
Нарастание прочности бетона с противоморозными добавками.
Расчеты прочностных свойств основаны на оптимальной температуре около 18-20° С, при которой бетон набирает свою планируемую прочность через 28 дней после заливки.
Снижение температуры замедляет процесс гидратации цемента, и при температуре укладываемого раствора в 5° С бетон достигает через 4 недели только 70% необходимой прочности. При температуре ниже 0° С гидратация останавливается из-за замерзания воды, без которой этот процесс невозможен. Таким образом, надо сделать следующий вывод: при температурах бетона менее 10° С заметно удлиняется период набора прочности материала, что необходимо учитывать при строительстве при минусовых температурах (замерзание воды) процесс упрочнения прекращается.
Можно ли бетонировать в мороз?
Сначала разберемся – можно ли бетонировать в мороз. При, уже опустившихся ниже нулевой отметки, низких температурах не стоит останавливать ваши работы, это однозначно. Просто используйте бетонный раствор со специальными морозостойкими добавками, которые продаются в любом строительном магазине. А следующим этапом обязательно укутайте заливку укрывным материалом – самым простым, из которого могут быть ветки или строительный мусор.
Как цементный раствор ведет себя в морозы?
Давайте посмотрим, как воздействует на бетон мороз. В обычном классическом варианте бетонного раствора, как правило, все основные компоненты смешиваются с водой, что и является главной проблемой. Вода замерзает и разваливает формирующую целостность раствора. Здесь снижается «на нет» прочность, а соответственно и надежность такой смеси.
Правила зимней заливки бетона
Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.
Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.
Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур
По этой причине бетонировать зимой плитные фундаменты проблематично: такие площади не разогреть. Для этого типа оснований «зима» ограничится легкими заморозками ночью и положительной дневной температурой. Заливку можно начинать после того, как арматура и дно будут иметь положительную температуру.
Ленточный фундамент можно заливать и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.
Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована). Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру. Залитый участко сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.
Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным
Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).
Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя
Это на 100% верно. Промежуток между заливками должен быть такой, чтобы на поверхности предыдущей части не успела образоваться пленка, а тем более, чтобы влага не замерзла. Работы должны вестись постоянно до окончания заливки. Залитые части сразу нужно прикрывать теплооизолирующими матами. Как видите, для этой работы нужны несколько человек. Один со всеми задачами не справится.
Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения
Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.
Бетонирование зимой
Алгоритм заливки фундамента бетоном зимой:
- Земляные работы. Копать зимой сложно, поэтому используем экскаватор.
- Опалубка. Делается так же, как и летом. Сбиваются щиты из досок, толщиной 20 мм, подпираются специальными распорками.
- Замешивание бетона. Вначале нужно смешать воду с присадкой и пластификатором, чтобы она не замерзала. Затем добавить щебень и песок. Пропорция 1:3.
- Заливка. Прежде чем залить фундамент зимой, желательно выбрать день без ветра и осадков.
- Утепление. Сверху все накрываем пенопластом, придавливаем кирпичами, чтобы мороз не ударил по цементу. Очень низкие температуры могут легко повредить верхний слой. При сильных морозах до -20С не отвердевший бетон находится в полной безопасности. Более -20С – опасно, нужно выстоять его до данного времени как минимум один-два месяца.
- Гидроизоляция. В случае если весенние воды не за горами, а бетон не отвердел, необходимо изолировать его от воды любым способом. Внутри котлована можно вырыть яму для сбора осадков, а затем выкачать всю воду, можно напылить битум, прикрутить рулонный гидроизолятор болтами.
Предлагаем ознакомиться Цвет пальмы
Организация дополнительного обогрева фундамента
В комплексе с вышерассмотренной защитной палаткой хорошо проявляет себя специальное оборудование, позволяющее поддерживать температуру внутри шатра на более высоком уровне, по сравнению с уличной.
Тепловая пушка
Наиболее простым и удобным в использовании вариантом такого оборудования является тепловая пушка, работающая на газу. Выглядит эта система следующим образом.
Тепловая пушка работает по принципу обычного обогревателя:
- устройство подключается к источнику энергии (в данном случае в качестве такового выступает баллон с газом);
- агрегат начинает работать;
- температура воздуха поднимается.
Применение тепловой пушки имеет существенный недостаток – ее работа неизбежно сопровождается сравнительно большими финансовыми расходами.
Тепловая пушка на стройплощадке
К примеру, использование 10-киловаттного агрегата позволяет увеличить температуру воздуха внутри палатки площадью 100 м2 максимум на 10 градусов по сравнению с уличной температурой. В таких условиях пушка будет сжигать до 20 л газа в течение суток.
Если на улице холоднее -15 градусов, для обогрева площадки указанной площади придется использовать пушку мощностью порядка 30 кВт. Расход газа, при этом, возрастет втрое. В денежном эквиваленте затраты составят порядка 1000 рублей в сутки. Оперируя приведенными данными, вы можете подсчитать величину затрат на обогрев опорного основания в вашем случае.
Целесообразны ли подобные финансовые вложения или лучше подождать наступления тепла – в этом вопросе каждый застройщик должен принять решение самостоятельно.
Неплохой альтернативой тепловой пушке является специальный трансформатор, предназначенный для прогрева бетонных конструкций.
Трансформаторная станция КТПТО-80 предназначена для прогрева бетона и монолитных конструкций
Трансформатор открытый
Электроды одним концом подключаются к трансформатору, вторым – к арматуре с шагом порядка полуметра. К такой работе обязательно должен быть привлечен квалифицированный мастер, способный правильно смонтировать систему электроподогрева и обеспечить контроль ее функционирования в дальнейшем.
Пример прогрева плиты. Между арматурой уложены нагревательные кабели
Любые ошибки при использовании трансформатора могут привести к поражению рабочих, занимающихся обустройством фундамента, электрическим током. Чтобы минимизировать риски, применяется 36-вольтное оборудование.
Заливка бетона при минусовой температуре: секреты технологии зимнего бетонирования
При реализации зимнего бетонирования важно обеспечить следующие условия:
- предотвратить замерзание бетонной смеси, готовой к применению, во время транспортировки, укладки и уплотнения;
- предотвратить замерзание уложенной бетонной смеси до достижения критической прочности;
- обеспечить оптимальный температурно-влажностный режим при твердении бетона (если не реализуется так называемый холодный бетон).
Для предотвращения замерзания готовой смеси в период перевозки, укладки, уплотнения бетон замешивают из прогретых материалов.
Прогревают заполнители, подогревают воду вплоть до температуры 70 °С (но не выше). Цемент не прогревают, чтобы он не заварился.
Температура готовой смеси рассчитывается так, чтобы она не успела чрезмерно остыть в процессе транспортирования и укладки. Это зависит от объемов смеси, от ее начальной температуры и от температуры окружающего воздуха, а также от длительности транспортировки и укладки.
Не рекомендуется транспортирование бетонной смеси, готовой к работе, дольше 4 часов. На момент укладки ее температура должна быть не ниже +5 °С.
Прогревают также опалубку и арматуру (теплым воздухом) до достижения температуры не ниже +5 °С.
Применяют также горячие бетонные смеси, если есть возможность быстро доставить их на стройку (при долгой транспортировке может загустеть и остыть).
Специфика бетонного раствора
Комплекс физико-химических свойств бетона обуславливает оптимальную температуру работы с ним. Диапазон составляет от +17,3 до +25,8 градуса. Подходящие условия гарантируют набор заявленной марочной прочности схватившегося и отвердевшего раствора приблизительно через 27–29 суток.
Скорость гидратационного процесса в цементе существенно замедлится при снижении температуры менее +17 С и практически полностью останавливается при +5,2 С. Дальнейшее падение до минусовых значений вызовет замерзание воды, содержащейся в растворе с формированием большего по суммарному объёму ледяного вещества. Появляющиеся силы распирающего (внутреннего) давления ведут к потере плотности и разрыхлению внутренней структуры бетона. Остающаяся монолитность поддерживается только за счёт прочно смёрзшейся влаги.
Когда температура возрастёт, вода начнёт оттаивать и реакция цементной гидратации возобновится с постепенным затвердеванием бетона. Но, последствия предыдущего нарушения структурных связей при заморозке негативно отразится на прочности созданного монолита.
После ряда экспериментальных исследований и специальных расчётов были выявлены критические точки, ограничивающие пределы в которых различные марки бетонных смесей без существенных последствий могли бы замораживаться. Критический уровень прочности, который необходимо набрать бетону для прекращения заметных воздействий на прочностные характеристики возводимой конструкции был зафиксирован на уровне в 50% от показателя марочной прочности.
Процесс гидратации
Несмотря на то, что химическая реакция образования цементного камня (гидратация) начинается сразу после смешивания воды/цемента, схватываться бетон начинает только после укладки, виброуплотнения. Пока он перемешивается в миксере, бетономешалке, подвергается вибрациям, время отвердевания откладывается без потери качества. Затем материал твердеет в два этапа:
- схватывается – обязательно в первые сутки, в зависимости от окружающей температуры за 1 – 20 часов
- твердеет – набор прочности около 90% в первые 28 суток, затем весь оставшийся срок эксплуатации
Например, при +5 градусах схватывание начинается через 2 часа, длится 8 – 10 часов, а при +20 градусах отвердевать бетон начинает уже через 3 часа, когда схватывание полностью закончено. В процессе участвуют четыре основных минеральных компонента, входящие в состав цемента:
- алюминат трехкальцевый – вызывает интенсивный нагрев, способствует резкому начальному набору прочности
- силикат трехкальциевый – нагревает смесь еще больше, реагирует в течение 27 суток, обеспечивает марочную прочность бетона
- силикат двухкальциевый – подхватывает эстафету после окончательного отвердевания, упрочняет цементный камень все оставшееся время
-
алюмоферит четырехкальциевый – служит катализатором для всех предыдущих компонентов, сам по себе на прочность не влияет
Рекомендуемые характеристики температурного режима бетонирования имеют вид:
- смесь – 30 градусов в нормальных условиях, 60 – 70 зимой за счет разогрева воды, песка, щебня паром, теплым воздухом
- воздух – 5 – 30 градусов тепла
Внимание: Если в течение первых трех дней ж/б конструкция, опалубка прогревались при температуре + 10 градусов, после весеннего оттаивания бетон сможет продолжить набор прочности без последствий. Если он замерз сразу, весной наружные поверхности начнут расслаиваться, осыпаться
Ни о какой марочной прочности в этом случае речи быть не может. Однако существуют способы реставрации фундамента, например, заливкой ж/б обоймы со всех сторон толщиной от 20 см с армированием в продольном направлении
Если он замерз сразу, весной наружные поверхности начнут расслаиваться, осыпаться. Ни о какой марочной прочности в этом случае речи быть не может. Однако существуют способы реставрации фундамента, например, заливкой ж/б обоймы со всех сторон толщиной от 20 см с армированием в продольном направлении.