Особенности бетонирования при отрицательных температурах
Особенности бетонирования при отрицательных температурах
При производстве бетонных и железобетонных работ в зимних условиях при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, а также при бетонировании конструкций, расположенных в вечно-мерзлых грунтах, применяют способы бетонирования, позволяющие получать бетон необходимого качества.
Если не применять специальных способов бетонирования, то при замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода обращается в дед и твердение бетона прекращается. Если до замерзания твердение не началось, то не начнется и после него, если же началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замерзшем состоянии. Замерзшая в бетоне вода увеличивается в объеме приблизительно на 9%. Возникающее внутреннее давление льда разрывает слабые связи в незатвердевшем бетоне.
Вода, скапливающаяся на поверхности зерен крупного заполнителя, при замерзании образует тонкую ледяную пленку, нарушающую сцепление между заполнителем и раствором и снижающую прочность бетона. На арматуре образуется пленка льда, нарушающая сцепление арматуры с бетоном.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
При оттаивании бетона находящийся в нем лед тает и твердение бетона возобновляется, но конечная прочность бетона, его плотность и сцепление с арматурой снижаются. Эти потери тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон.
Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Также вредно и многократное замораживание и оттаивание бетона в начале твердения, что бывает, когда оттепели сменяются заморозками. Прочность бетона к моменту замерзания или охлаждения ниже расчетных температур, так называемая критическая прочность, при которой конечная прочность не снижается или снижается незначительно, должна указываться в проекте производства работ или в технологической карте.
Для бетона без противоморозных добавок монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций прочность к моменту замораживания должна составлять не менее 50% проектной при марке бетона 150, 40%—для бетонов марки 200— 300, 30% —для бетонов марок 400—500, 70% —независимо от марки бетона для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию, 80%—для бетона в предварительно напряженных конструкциях, 100% —для бетона конструкций, подвергающихся сразу после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, и конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости.
Для бетона с противоморозными добавками прочность к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть не менее 30% проектной при марке до 200, 25% —для бетона марки 300 и 20% —для бетона марки 400.
Условия и срок, к которому допускается замерзание бетона блоков массивных гидротехнических сооружений, указываются в проекте.
Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре не менее 28 суток. В тех случаях, когда конструкции, забетонированные зимой (в том числе бетон сборных элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой, входящих в состав сборно-монолитных конструкций), подлежат полному загружению при отрицательной температуре наружного воздуха, требуется выдержать бетон при положительной температуре до тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность.
Величину прочности бетона в конструкции к моменту его замерзания определяют по минимальной прочности образца из контрольной серии.
Для получения необходимой прочности бетона проводят специальные мероприятия цр подготовке составляющих бетона и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия отрицательной температуры и ветра.
Необходимо, чтобы бетонная смесь, укладываемая в опалубку, имела определенную, заданную расчетом температуру.
Для защиты забетонированных конструкций от воздействия отрицательной температуры, создания искусственной тепловлажносхной среды для бетона, приготовленного на подогретых материалах, и выдерживания его в таких условиях до приобретения необходимой (критической) прочности применяют различные способы.
Бетон, уложенный в массивные конструкции зимой, наиболее часто выдерживают способом термоса, основанным на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих бетонной смеси и тепла, выделяемого при схватывании и твердении цемента. Хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать критическую прочность.
Для расширения области применения способа термоса используют предварительный электроразогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку, химические добавки-ускорители, цементы с повышенным тепловыделением и быстротвердеющие цементы, а также сочетают способ термоса с различными методами обогрева бетона, например с периферийным электропрогревом или обогревом конструкций.
При применении предварительного электроразогрева бетонной смеси температура разогрева для бетонов на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината до 6% не должна превышать 80°С; на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината более 6%—устанавливается строительной лабораторией после экспериментальной проверки; для бетонов на шлако-портландцементах — не должна превышать 90°G.
Бетонную смесь разогревают в специально оборудованных бункерах и бадьях, обеспечивающих ее равномерный прогрев, а также в оборудованных для этой цели кузовах автомобилей.
Часто при бетонировании фундаментов, расположенных в отдельных котлованах, способ термоса сочетают с использованием теплоотдачи талого грунта. В этом случае котлованы хорошо утепляют сверху, благодаря чему в них устанавливается небольшая положительная температура.
Бетон в тонких конструкциях остывает быстро, поэтому их приходится обогревать электрическим током, паром или теплым воздухом. Иногда в целях экономии электроэнергии сочетают способ термоса с обогревом.
Легкие бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях выдерживают по способу термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси.
Кроме изложенных способов зимнего бетонирования, основанных на твердении бетона при положительной температуре, существует способ твердения бетона при отрицательной температуре. При этом бетонную смесь приготовляют с введением противоморозных добавок. Противоморозные добавки настолько понижают температуру замерзания воды, что обеспечивают твердение бетона при отрицательных температурах до —25°С. При выборе способа выдерживания бетона в первую очередь рассматривают возможность применения способа термоса, способа термоса с добавками — ускорителями твердения.
Если, применяя этот способ, невозможно получить требуемую прочность бетона в заданные сроки, то последовательно рассматривают возможность применения бетона с противоморозными добавками, способов электротермообработки, обогрева паром, теплым воздухом. В случае невозможности выдерживания бетона в конструкциях с помощью указанных мероприятий бетонные работы выполняют с применением тепляков.
Тот или иной способ производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях принимают на основе сравнительных технико-экономических расчетов.
Бетонирование при отрицательных температурах
24 декабря 2020 г.
С понижением температуры ниже +15°С скорость реакции гидратации цемента сильно снижается. При +5°С она измеряется уже не часами, как, например, летом, а сутками, а при 0°С и ниже — останавливается вообще. В купе с образованием льда при отсутствии прогрева и замораживании структура бетона разрушается, и дальнейший набор прочности может быть очень сильно ограничен. К сожалению, это заблуждение. Уход (прогрев) за свежеуложенным бетоном необходим при пониженных температурах.
Согласно ГОСТ 24211-2008 даже при использовании ПМД для «холодного бетона и раствора» их эффективность может измеряться в пределах 30%-40% от прочности бетона в нормальных условиях в 28 суток. Что это значит – вместо ожидаемых 32 МПа для класса В25 на 28 сутки мы увидим прочность около 11-15 МПа.
Дальнейший набор прочности будет очень медленным. Очевидно, что данный вариант подходит только для специальных задач и условий.
Именно поэтому рекомендуется рассматривать применение противоморозных добавок в разрезе т.н. «теплого» бетона по ГОСТ 24211-2008. Это бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, обеспечивающей незамерзание смеси при отрицательной температуре на время от ее изготовления до начала обогрева забетонированной конструкции (в течение 4 часов при -18 °С). Тогда на 28 сутки вы гарантированно получите прочность 95% от нормального твердения.
Зачем нужны противоморозные добавки?
Применение противоморозных добавок в виде растворов солей позволяет снизить температуру замерзания воды в капиллярах. Чем меньше размеры пор и капилляров в бетоне, тем ниже в них температура замерзания воды затворения. Даже при небольшой концентрации солей данный механизм позволяет сохранить жидкую фазу в порах бетона даже при низкой отрицательной температуре.
Однако, противоморозные добавки не помогут против замерзания смеси! Количество вводимых добавок слишком мало, чтобы снизить точку замерзания всей воды в бетонной смеси. Именно поэтому бетонную смесь следует производить теплой от +15 до + 25 °С.
ПМД позволяют ускорить процесс гидратации цемента для достижения критической прочности. Важно, чтобы к моменту начала активного льдообразования цемент успел прореагировать с водой. А твердеющий цементный камень уже способен противостоять разрывающему усилию замерзающей воды, которая не поместилась в поры и капилляры. Исследованиями многих мировых ученых установлено, что бетоны с противоморозными добавками при достижении некой начальной «критической» прочности уже способны безболезненно выдерживать последующее замораживание.
Критическая прочность – прочность бетона на сжатие, при достижении которой, возможно последующее «безболезненное» замораживание бетона.
В соответствии с различными мировыми рекомендациями и в зависимости от класса бетона, критическая прочность бетона составляет в среднем от 10 МПа или 30% от требуемой прочности на 28 сут. нормального твердения.
Растворы ПМД в виде солей представляют собой растворы электролитов, которые повышают электропроводимость бетона и способствуют повышению эффективности электропрогрева. Необходимо обратить внимание на пластификаторы, которые оказывают влияние на твердение бетона зимой.
Вода снижает все показатели цементного камня, и в первую очередь, скорость схватывания, конечную прочность и эксплуатационную долговечность.
Если летом это практически незаметно, то при температурах ниже +10°С влияние «дополнительной» воды становится определяющим, а при +5°С и ниже — решающим в процессе схватывания цемента. Поэтому правильный подбор пластификатора и снижение водоцементного отношения поможет получить наилучший результат при зимнем бетонировании.
Подводя небольшой итог, можно сказать, что для зимнего бетонирования наиболее эффективным решением является комплексное использование связки «пластификатор-ускоритель.
В нашем портфолио продукты для зимнего бетонирования представлены в различных линейках MasterPozzolith, MasterRheobuild, MasterPolyheed, MasterGlenium:
Противоморозные добавки (ускорители) на основе солей электролитов:
- MasterPozzolith 501, MasterPozzolith 503, MasterPozzolith 506, MasterPozzolith 507, MasterPozzolith 515
Комплексные решения 2 в 1 c пластификаторами:
- MasterPozzolith MR 55 W, MasterPozzolith 3150 W, MasterPozzolith 3155 – комплексы солей с добавками на основе лигносульфонатов
- MasterRheobuild 181A, MasterRheobuild 872 W, MasterRheobuild 189, MasterRheobuild 190 – комплексы солей с добавками на основе нафталинсульфонатов
- MasterPolyheed 3400, MasterPolyheed 3500, MasterPolyheed 3505, MasterGlenium 166 W – комплексы солей с добавками на основе полимеров (эфиров полиарилатов и поликарбоксилатов)
Источник: www.master-builders-solutions.com
Все новости
Руководство по бетону в холодную погоду
Бетонирование в холодную погоду
При укладке бетона в холодную погоду необходимо соблюдать особую осторожность.
Если молодому бетону дать остыть намного ниже точки замерзания, он будет поврежден до такой степени, что станет непригодным для использования. Следует также отметить, что даже если температура не опускается ниже нуля, бетон будет набирать прочность гораздо медленнее, чем в теплое время года.
Использование бетона в холодную погоду
Ниже приведены рекомендации по практическим мерам, которые необходимо принять на малых и средних работах.
При работе с бетоном в холодную погоду необходимо учитывать две разные температуры – температуру окружающего воздуха и температуру самого бетона. путать два.
Если свежеуложенный бетон остынет ниже 0ºC, вода в смеси замерзнет и расширится. Это может повредить бетон настолько, что он станет бесполезным и его придется удалить.
Однако при условии, что бетон сначала достигает прочности около 2 Н/мм2, он, вероятно, будет сопротивляться этому разрушающему расширению.
Для большинства смесей эта прочность достигается в течение 48 часов, если бетон выдерживается при температуре 5ºC или выше. Однако даже после того, как бетон достигнет 2 Н/мм2, низкие температуры замедлят набор прочности.
Таким образом, в холодную погоду необходимо поддерживать бетон в тепле (выше 5ºC) в течение первых 48 часов, а затем обеспечить нарастание прочности, хотя и с меньшей скоростью.
Опасность погоды определяет меры предосторожности, которые необходимо принять. Для целей бетонирования холодную погоду можно разделить на следующие три категории.
Температура окружающей среды ниже 5ºC, но без мороза
Когда температура низкая, но не опускается ниже точки замерзания, нет опасности необратимого повреждения бетона, но для набора прочности требуется больше времени.
Важно, чтобы опалубка не снималась слишком рано, иначе существует риск того, что углы и стойки могут быть сбиты, а бетон в балках и подвесных плитах может быть слишком слабым, чтобы выдержать собственный вес и разрушиться.
Невозможно дать жесткое правило относительно того, как долго опалубка должна оставаться на месте, поскольку скорость набора прочности зависит от многих факторов, включая температуру окружающей среды, количество цемента в смеси и тип цемента.
При необходимости скорость набора прочности можно ускорить за счет увеличения содержания цемента в смеси, а в случае их применения уменьшить долю ГГБС или ПФА или полностью отказаться от их применения.
Небольшой мороз ночью
Любой бетон должен быть защищен от замерзания, поэтому весь свежеуложенный бетон должен быть защищен немедленно. Температура бетона при доставке должна быть не ниже 5ºC.
Будут случаи, когда поставщик товарного бетона не может гарантировать эту температуру при доставке, и вам нужно будет решить, сможете ли вы надлежащим образом защитить бетон в этих обстоятельствах, если вы хотите продолжить бетонирование.
Необходимой защитой являются морозостойкие покрытия и теплоизолированная опалубка, деревянная опалубка сама по себе часто обеспечивает достаточную изоляцию, а при использовании для балок, колонн и стен единственной необходимой дополнительной мерой предосторожности является покрытие открытых поверхностей изоляционным материалом или установка временных покрытий и обеспечение отопление тепловыми обогревателями.
Перед укладкой убедитесь, что основания, опалубка, арматура и любое транспортное или укладочное оборудование не покрыты льдом и снегом.
Сильный мороз днем и ночью
Дополнительные меры предосторожности для этих условий включают требование использования нагретой воды для обеспечения температуры бетона выше 5ºC. Горячая вода доступна на отдельных заводах по производству товарного бетона. Если нагретая вода недоступна, рекомендуется отложить бетонирование до повышения температуры окружающей среды.
Полезные ресурсы
Загрузите и сохраните бесплатную копию нашего полезного руководства для использования в будущем:
Руководство по холодной погоде
Руководство: Заливка бетона при низких температурах
перейти к содержаниюРУКОВОДСТВО: Поливка бетона при холодных температурах
Информация · 4 января 2018
Поливка бетона в холодную погоду
.
При снабжении готовый бетон в Лондоне никогда не останется уверенным в из -за того погода, дождь может литься, солнце может светить, а в зимние месяцы на вашей строительной площадке могут быть низкие температуры. В последние несколько лет самые холодные месяцы тяготеют к январю и февралю. На самом деле в 2017 году некоторые прогнозы погоды предсказывают температуру до -5°C! Температура замерзания может оказать большое негативное влияние на свежеуложенный бетон, поэтому сейчас как никогда хорошее время, чтобы прочитать наши главные советы, которые помогут вам правильно залить бетон в холодную погоду.
ЧТО СЧИТАЕТСЯ ХОЛОДНОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ?
Бетон подвергается воздействию холода при любых температурах ниже 5°C в течение периода, превышающего 24 часа. В Лондоне погода обычно достигает этих температурных диапазонов в любое время с октября по февраль.
НЕ ЗАМЕРЗАТЬ!
К счастью, мы не в Арктике, и в Лондоне в основном избегают экстремальных холодов в течение длительных периодов времени.
Поэтому, как правило, можно укладывать бетон в холодную погоду в Лондоне, если вы следуете правильным процедурам и максимально защищаете бетон.
Свежеуложенный бетон должен быть защищен от замерзания, по крайней мере, в течение первых 24 часов. Поскольку вода является основным компонентом любой бетонной смеси, очень важно, чтобы бетон, укладываемый в холодную погоду, был максимально защищен от замерзания после заливки. Если в вашей свежей бетонной смеси образуется лед, вероятно, расширяющиеся кристаллы воды нарушат процесс гидратации цемента и могут привести к потере бетоном до 50% расчетной прочности.
ЗАЩИТИТЕ СВОИ ПОЛОСТИ!
Бетон нельзя заливать поверх льда или инея, поэтому перед заливкой дайте земле оттаять. В день заливки бетона ваши траншеи и полости должны быть проверены на наличие инея, который мог образоваться за ночь. За день до заливки бетона вы можете предотвратить образование льда или инея в полостях, уложив термоодеяла для обеспечения изоляции.
Обогреватели на стройплощадке также можно использовать для ускорения процесса оттаивания.
ПРОФИЛАКТИКА
Чтобы ваш бетон не замерз, вам следует принять дополнительные меры предосторожности, если температура ниже 3°C. Поверх свежезалитого бетона уложите термоодеяла, это поможет уловить как можно больше тепла, выделяющегося в процессе твердения. Если температура ветра очень низкая, также стоит построить ветрозащитный экран вокруг бетона, чтобы добавить дополнительную защиту.
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК
Наконец, следуйте приведенному ниже контрольному списку, чтобы предотвратить любые осложнения при заливке бетона. Как всегда, мы рекомендуем проконсультироваться с вашим строительным подрядчиком, который хорошо знаком с вашим сайтом, или свяжитесь с нами сегодня, если у вас есть дополнительные вопросы, мы будем рады помочь!
- Планируйте заранее: проверьте температуру накануне и в день заливки.
