Заливка бетона зимой и можно ли заливать бетон зимой

При какой температуре можно проводить заливку бетона зимой

Нас часто спрашивают, заливают ли бетон зимой и можно ли это делать на территории Ленинградской области? Конечно, бетон заливают зимой на улице — на северо-западе России оптимальный для бетонных работ сезон длится не так долго, как хотелось бы.

Мы рекомендуем заливать бетонный раствор в период с апреля по октябрь, но случаи бывают разные, и иногда работы просто невозможно перенести на более теплый сезон. В этом случае проводится зимняя заливка бетона. Процесс более сложный и затратный, но вполне реализуемый.

В этой статье расскажем, как заливать бетон зимой, что добавляют в раствор для успешных бетонных работ, а главное — при какой температуре можно заливать бетон зимой.

При какой температуре можно заливать бетон в холодное время

В статье «Замерзший бетон: как не допустить замерзания и что делать, если это случилось» мы подробно рассмотрели влияние температуры окружающей среды на набор прочности бетоном. Кратко резюмируя упомянутую статью, повторим:

То есть, заливать бетон можно, пока температура окружающей среды остается на отметке термометра выше +5, либо при любой погоде, но поддерживая температуру бетона на этом же уровне. В этом случае прочность бетона будет соответствовать проектной и не пострадает.

Мы рекомендуем использовать эти марки бетона для зимнего бетонирования

При минусовой температуре можно залить бетон, но нельзя оставлять его, не предприняв никаких мер для его прогрева. Ведь процесс гидратации и его скорость зависит от температуры, например, при +5 набор прочности замедляется почти в 5 раз по сравнению с процессом, который протекает при +20. Когда температура становится 0 — реакция воды и цемента останавливается, а при минусе — останавливается, вода становится льдом.

Лед имеет больший объем, нежели вода. Замерзая, вода расширяется, разрушая уже имеющиеся к тому моменту кристаллы — бетон, который успел сформироваться, разрушается, без возможности восстановления. Лед покрывает щебень и песок, из-за чего снижается адгезия между вяжущим и заполнителями. Все эти факторы ведут к снижению прочности монолита.

После того как температура снова поднимается выше +5, бетон продолжает набирать прочность. Но разрушенные связи уже не восстановятся, потому материал будет менее прочным, чем при твердении в оптимальных условиях. Часто о замерзании бетона говорят такие проблемы, как:

Если вы заметили появление таких дефектов на монолите, рекомендуется провести проверку прочности.

Сколько греть бетон зимой

Сильнее всего низкая отрицательная температура влияет на свежий подвижный бетон. И чем старше бетон, тем меньше последствий для его прочности несет воздействие мороза.

Поэтому при заливке бетона важен каждый день: специалисты рекомендуют прогревать бетон зимой хотя бы 1 неделю после приемки, а лучше — все 28 дней. Заливка бетона зимой без подогрева не проводится — нет никаких инструментов и добавок, которые позволили бы сохранить прочность материала, не прибегая к обогреву.

Подогрев бетона зимой — главный уход за материалом. Он проводится до того, как бетон наберет критический показатель прочности. Если таковой не предусмотрен проектом, то за стандартное значение принято брать 70%.

Можно ли заливать бетон зимой

Большая часть строительных проектов реализуется в теплое время года, однако, нередко случается и так, что залить фундамент или другие элементы здания бетоном нужно зимой. Понятие зимы в строительстве не совсем точное, считается, что если температура воздуха опускается ниже +5 градусов – это уже холодное время года. А на территории Ленинградской области такая погода может быть и поздней осенью, и ранней весной.

Оптимальная температура для твердения бетона от +15 до +25. Если окружающий воздух холоднее – уже требуется соблюдение дополнительных нюансов для заливки и высыхания бетона. Но что же делать, если температура уже ниже +5 или даже ниже 0? Можно ли проводить заливку бетона зимой? Сегодня расскажем вам об особенностях работы с бетоном в холодный период года.

Особенности работы с бетоном в зимнее время

Основная сложность зимних бетонных работ– создать для бетона оптимальную среду на весь срок высыхания. Раствор должен набирать прочность в теплом и влажном пространстве.

Бетон должен набрать, как минимум, 60% от проектной прочности. Это уже будет гарантировать то, что он сохранит структуру и окончательно достигнет всех показателей после оттепели. В таком состоянии можно будет демонтировать опалубку, и давать частичную, иногда и полную, нагрузку на несущие элементы. Однако в некоторых случаях требуется обеспечить условия для набора полной прочности.

Бетон может набирать прочность исключительно при плюсовой температуре раствора. Смесь не должна замерзнуть, иначе процесс гидратации нарушится, и внутри конструкции начнутся необратимые деструктивные изменения.

Прогрев бетона зимой

Хоть зима и не самое лучшее время для строительства, иногда работы просто нельзя отложить. И первый метод, который чаще всего используется для заливки бетона в холодное время года – применение специальной системы подогрева бетона. Они могут быть разными:

Каждый из этих методов довольно затратный и существенно увеличивает смету строительства. Но, если нет возможности использовать эти способы, то организовать заливку бетона зимой можно и по-другому.

Специализированные добавки для бетона

Оборудование и монтаж системы обогрева бетона требует много времени и средств, которых иногда может не быть. В этом случае оптимальным вариантом является применение бетона с добавлением специальных противоморозных добавок. Они повышают температуру перехода воды из жидкого состояния в твердое, и позволяют набрать бетонному раствору достаточную прочность, даже при отрицательной температуре окружающей среды.

Противоморозные добавки препятствуют замерзанию бетона до завершения процесса гидратации. Твердение бетона возможно только тогда, когда вода в составе раствора находится в жидком состоянии. Чтобы оптимизировать все процессы, используется добавка, которая ускоряет застывание бетона.

То, какие добавки и в каком количестве используются, зависит не только от температуры воздуха, но и от конструкции, способа ее заливки, требований к бетону и то, как за ним будут ухаживать в процессе набора прочности.

Утепление конструкции на время набора прочности

Утепление позволяет работать с бетоном при холодной, но не морозной погоде. Этот метод может использоваться при температуре около 0 градусов. Утепляют, в первую очередь, опалубку и все видимые части бетонной конструкции. Для ограждения от холода могут использоваться и максимально дешевые материалы, как опилки, так и более дорогие и современные компоненты, например, пенополистирол.

Чаще всего забетонированный объект укрывается тепляком, вокруг создается конструкция, напоминающая палатку. Внутри могут также дополнительно использовать тепловые пушки.

Конечно, без дополнительного подогрева, утепление не справится при наступлении морозов, а они в осенне-зимний период могут начаться очень неожиданно. Бетон перед заливкой, как правило, подогревается

Ежегодно с приближением зимы и наступлением холодов наши клиенты спрашивают: «Как правильно делать бетонирование при отрицательных температурах?». На этот и другие популярные вопросы ответит технолог сети бетонных заводов «Вега» – Добрынский Дмитрий.

В конце сентября — начале октября днём температура ещё положительная, а ночью наступают заморозки до -3 С°, -5 С°. Можно ли заливать ленточный фундамент, не замёрзнет ли бетон?

— Можно, соблюдая правило: перед замерзанием нужно получить минимальную начальную прочность до 10% от проектной. Для этого до наступления холодной ночи необходимо как можно раньше уложить бетон, пока сохраняется тепло дня, а после укладки – укрыть пленкой и теплоизолирующим материалом (изолон, геотекстиль, пеноплекс, и т.д.).

Это поможет бетону «пережить» ночь, сохранить внутреннюю теплоту и продолжить набор прочности на следующий день. Оценивать затвердевание бетона и его готовность нужно визуально: поверхность побелела, при отделении опалубки материал не откалывается большими кусками, если его поцарапать гвоздём или арматурой, то не остается глубоких борозд.

А если уже конец октября, и среднесуточная температура не поднимается выше -3 С°, -7 С°? Как в таком случае заливать бетон?

— Здесь необходим бетон с морозостойкими добавками с дозировкой, рассчитанной на температуру до -15С°. Как и в случае, описанном в первом вопросе, необходимо утеплить свежеуложенный бетон. Но если для температуры до -5 С° достаточно одного слоя утеплителя, то здесь потребуется 2-3 слоя или специальные маты с подогревом, которые можно купить или взять в аренду. Для их использования нужно позаботиться о наличии электричества на стройплощадке.

Также, соблюдая меры пожарной безопасности, можно применить тепловентиляторы. Их ставят на поверхность бетона или край опалубки, делают каркас из арматуры, который покрывают пологом из утеплителя, подняв его в месте выхода горячего воздуха. Такое сооружение называют «тепляк». Готовность бетона при таком способе прогрева определяется тоже визуально по признакам, которые я уже обозначал.

Эти рекомендации относятся к фундаментным конструкциям. Для колонн, стен и плит перекрытия при температуре воздуха -3 С°,-7 С° уже нужен электропрогрев.

Если бетон с противоморозной добавкой, то это гарантирует, что его можно заливать зимой? В чём заключается действие добавки?

— Противоморозная добавка, в первую очередь, не допускает замерзание бетонной смеси во время доставки и укладки. А после бетонирования обязательно нужно принять меры по прогреву бетона, чтобы он не замерз.

Как правильно производится бетонирование зимой? Что нужно сделать, чтобы бетон набрал необходимую прочность?

— Первое и, наверное, самое важное – это подготовка опалубки. Опалубка и армокаркас должны быть защищены от снега, для чего сразу после сборки каркас укрывают плёнкой или геотекстилем. Перед бетонированием опалубку осматривают, и если там есть снег, то выдувают его сжатым воздухом либо переносной «ветродуйкой» (ранцевый бензоинструмент для сметания листьев), а если лёд – обливают горячей водой.

Приёмку бетонной смеси необходимо сделать максимально быстро. Зимой используется морозостойкий бетон – материал с противоморозными добавками, препятствующими его затвердеванию во время транспортировки и укладки. При температуре воздуха -10 С°,-15С° потребуется дозировка, рассчитанная на -25С°.

После бетонирования для плоских плит и стен нужен проводной электропрогрев, а для элементов ленточных фундаментов, ростверков и колонн – электродный. Для этого бетон укрывают и нагревают с помощью подключения к прогревочным трансформаторам. Термосный метод (укрытие бетона без электропрогрева) при температуре ниже -10С°, -15С° не допускается. Исключением здесь могут быть только массивные кубовидные конструкции из высокомарочной бетонной смеси класса выше В25, объемом более 20 м³, полностью скрытые в грунте.

В каком состоянии должен находиться бетон до включения прогрева?

— Бетон класса от В15 до В30 на фундаментах и вертикальных конструкциях (колонны, стены) при среднесуточной температуре -10С°, -15С° и температуре прогрева +40С° для достижения 80-90% проектной прочности прогревается 1-2 суток (в зависимости от качества утепления опалубки, укрытия, ветра). Плиты перекрытия – от 2 до 4 суток.

Если температура прогрева ниже, то время увеличивается в «степени»: для колонн и фундаментов при +40 С° потребуется 2 суток, +30 С° – 4 суток, +20 С° – 8 суток, +10 С° – 16 суток. Температура прогрева ниже +10С° нецелесообразна.

Бетонирование в зимний период ответственных несущих конструкций из бетона класса ниже В15 не рекомендуется. Проведение бетонных работ непрофессиональными строителями при температуре ниже -20С°– тоже.

Сколько времени можно транспортировать бетон зимой?

— Зимой (-10С°, -15С°) рекомендуемое время перевозки бетонной смеси для сохранения нормативной температуры укладки (+5С° ) – не более 1 часа. Приемка одного автобетоносмесителя – до 30 минут. Укладка бетонной смеси до подключения электропрогрева – не более 30 минут. Итого, с момента замеса бетона на заводе до укладки и подключения электропрогрева должно пройти не более 2 часов (при условии использования противоморозной добавки, рассчитанной на температуру -25С°). Если время увеличить до 2,5 -3 часов, то бетонная смесь утратит подвижность, при большей задержке конструкция потеряет качество, ее проектные характеристики снизятся.

Какая температура бетонной смеси должна быть к моменту выгрузки в конструкцию? Если она приехала холодной, можно ли принимать в опалубку?

— Нормативная температура бетонной смеси при укладке – не менее +5С° (СП 70.13330.2012). Составы с температурой ниже этого значения к укладке не допускается.

Каким оборудованием должен быть укомплектован бетонный завод для производства бетона в зимнее время?

— Для выпуска на заводе бетонной смеси с температурой не менее +20С°требуется следующее оборудование:

Помните, чрезмерного ухода за бетоном не бывает, особенно зимой.

Работы с тепловыми пушками, тепловентиляторами должны проводить только сотрудники с допуском и необходимой квалификацией.

Нельзя оставлять прогревочное оборудование без присмотра, должны быть назначены дежурные на контроль прогрева в ночное время. И необходимо позаботиться о пожарной безопасности – обеспечить стройплощадку средствами пожаротушения.

Для качественного бетонирования в зимний период завод «Вега» предлагает смеси с противоморозными добавками и доставляет их по Перми и Пермскому краю.

С подробной информацией о наших добавках для отрицательных температур вы можете ознакомиться в разделе нашего сайта «Морозостойкий бетон». Также все виды бетона, которые мы производим, и цены на них представлены в каталоге.

Как правильно залить бетон на улице зимой

В прошлых публикациях мы рассказали о влиянии минусовой температуры на бетон и выяснили, какая погода в холодное время года подходит для бетонных работ. Если резюмировать информацию из этих 2 статей, то заливка бетона без дополнительных мер может проводиться до температуры +5. Если температура опускается ниже, то речь идет уже о зимнем бетоне. Чтобы конструкция из бетона, залитого в зимнее время, получилась прочная, требуется дополнительный уход и прогрев.

Особенности заливки бетона в зимнее время

Обычно стараются успеть провести все бетонные работы в подходящий сезон, но бывает, что залить его нужно зимой. Например, иногда строительство невыгодно останавливать или нужно успеть закончить в ограниченный срок. К тому же, бывают и экстренные случаи. Чтобы силы и средства, затраченные на зимнее бетонирование, не были использованы понапрасну, нужно подогревать бетон, защищая его от негативного воздействия низких температур.

Зимнее бетонирование включает в себя два основных фактора:

Также иногда дополнительно применяется подогрев компонентов и раствора до заливки и утепление опалубки.

Заливка бетона зимой без прогрева невозможна. Главная задача — поддержать необходимую температуру в период, пока бетон набирает прочность. Это позволит сохранить все свойства материала.

Подогрев бетона зимой

Прогрев компонентов бетонного раствора зачастую используется в процессе зимнего бетонирования. Нагревание щебня, песка и воды позволяет доставить бетон до объекта с температурой около +35 градусов. А значит, это дает дополнительное время на приемку и утепление.

Цемент не нагревается, а лишь доводится до комнатной температуры. Твердые заполнители нагреваются до +60, а вода до +70+80 градусов.

Заливка бетона в холодное время

Холодная погода — не самые благоприятные условия для заливки бетона, но, если работы нельзя отложить, то чаще всего прибегают к трем способам поддержки нужной температуры смеси:

Существуют и другие методы подогрева бетона зимой, но эти — самые востребованные благодаря своей эффективности и экономичности.

Метод термоса

Выдерживание бетона методом термоса обычно применяется при заливке больших конструкций, как, например, фундамент. Технология термоса при наборе бетоном прочности хороша тем, что нет необходимости обустраивать дополнительный прогрев. При этом залитый бетон успевает набрать критическую прочности при оптимальной температуре.

Термос — это опалубка, которую необходимо защитить теплоизолирующими материалами, чтобы свести теплопотери к минимальным значениям. Заливают максимально теплый бетон — бетонный завод должен находиться неподалеку от места строительства. После приемки бетон укрывается теми же теплоизолирующими материалами.

Так как реакция воды и цемента сопровождается выделением тепла, а бетон залили довольно теплым, такой термос позволяет поддерживать положительную температуру раствора выше +10 градусов от 3-5 дней и больше, в зависимости от объема залитого бетонного раствора.

Главный плюс метода — это то, что конструкция набирает критическую прочность в подходящих условиях и не рискует деформироваться весной, при этом нет больших финансовых затрат на обустройство системы подогрева.

Электропрогрев бетона

Для прогрева бетона в зимнее время востребованы методы электропрогрева. Это относительно недорого и надежно. Осуществляется такой прогрев электродами, методом индукции или с применением электронагревательных устройств.

Пожалуй, самый распространенный способ электропрогрева бетона, залитого в холодное время года — это технология электродов. Как греть бетон электродами зимой:

Ток проходит по электродам, находящимся в толще бетона, нагревая их. Они же в свою очередь отдают тепло бетону. С помощью электродов бетон нагревают максимум до +40 градусов, чаще температуру поддерживают на уровне +30. Это позволяет и обеспечить оптимальные условия бетону для набора прочности, и довольно экономично расходовать электроэнергию.

Важно! Для такого обогрева бетона может применяться только переменный ток. Постоянный ток провоцирует процесс электролиза, сопровождающийся выделением газа. Это ведет к значительному снижению уровня нагрева.

Удобно, что в качестве электрода может использоваться арматура. Поэтому организовать электропрогрев железобетонной конструкции несколько проще.

Метод индукции применяется гораздо реже, потому как организация подогрева гораздо сложнее, а расход электроэнергии больше. Технология основывается на бесконтактном нагреве бетонного раствора с помощью высокочастотного тока и электропроводящих материалов. Арматуры уже недостаточно, вокруг нее необходимо укрепить изолированный кабель, через который будет пропускаться ток. Метод применяется, когда нужно зимой залить колонны, балки и прочие конструкции подобной формы.

Электронагревательные устройства для прогрева бетона используются для снижения и предотвращения негативного влияния холода на набор прочности бетоном. К таким приборам относятся греющие маты, работающие как большие грелки, и тепловые пушки, устанавливаемые под тентом.

При прогреве бетона с помощью различных устройств необходимо следить за тем, чтобы влага испарялась не слишком быстро и верхний слой бетона не пересыхал.

Прогрев бетона паром

Подогрев бетона паром в зимнее время используется, когда нужно залить тонкостенные конструкции. Технология предусматривает изготовление во внутренней части опалубки каналов, через которые в будущем будет пропускаться пар. В некоторых случаях изготавливается двойная опалубка, а пар подается между этих двух частей.

Пар позволяет нагреть бетон до +50+70 градусов без риска пересушивания бетона, так как использование пара создает благоприятную влажную среду. Благодаря этому процесс набора прочности проходит быстро и с минимальными рисками. Однако паропрогрев требует немало времени на организацию и финансовых средств для реализации.

Добавки для заливки бетона зимой

Проведение бетонных работ в зимнее время без добавления специальных присадок сложно представить. Противоморозные добавки позволяют доставить бетонный раствор на объект при холодной погоде и произвести приемку зимой.

Некоторые добавки, например, Sika Antifreeze N-18, которая используется на заводе «Горизонт», повышают устойчивость бетона перед морозом. Бетон с подобной добавкой даже при минусовой температуре может набрать около трети от проектной прочности, а после оттаивания процесс продолжится.

Но ошибочно полагать, что одно только добавление этого компонента позволяет проводить зимнее бетонирование. Чтобы залитый в холодное время бетон действительно соответствовал проектным характеристикам, нужно строгое соблюдение:

Даже незначительное упущение приведет к появлению серьезных деформаций в бетоне. Работа в таких условиях требует специальных навыков, бетон производится строго по подготовленной лаборантом техкарте. Лабораторные испытания — обязательны.

Поэтому залить бетон зимой с добавками без подогрева в Ленинградской области можно, технология это позволяет. Но особенности таковы, что правильная зимняя заливка без подогрева с добавками обойдется дороже, чем организация прогрева бетона.

Прогрев бетона в зимнее время

Зимним бетонированием считаются работы, выполняемые при среднесуточной температуре воздуха ниже 5°. В монолите резко замедляются процессы гидратации и набора прочности. Чтобы не приостанавливать строительство, применяют различные технологии для снижения вреда, наносимого холодом. В числе мероприятий — термообработка, цель которой увеличить скорость протекания реакций. Время прогрева бетона в зимнее время во многом определяет экономическую эффективность выбранного способа.

Когда требуется прогрев бетона

Оптимальными для твердения бетона считаются температура 18-22° и влажность более 90%. В таком режиме проектная прочность достигается за 28 суток. Зимой при замерзании воды структура неокрепшего монолита разуплотняется, что приводит к разрыву связей между частицами. После оттаивания гидратация продолжается, но марочные характеристики значительно ухудшаются.

Дополнительный прогрев увеличивает скорость протекания реакций. При этом достаточно, чтобы бетон набрал критическую прочность до момента замораживания. В конструкциях разного назначения это от 30% до 70% от марочного показателя. После достижение этого предела в структуре бетона устанавливаются устойчивые связи. При наступлении весеннего тепла созревание продолжается. Качественные характеристики при этом соответствуют проектным или снижаются до 10%.

Цель зимнего прогревания — как можно быстрее добиться набора критической прочности монолитных конструкций, не допуская образования очагов температурных напряжений. Для этого применяют различные методы обогрева. Совместно с добавками противоморозных реагентов и ускорителей твердения они обеспечивают необходимый результат за минимально возможные сроки.

Виды зимнего бетонирования

Согласно Р-НП СРО ССК-02-2015 тепловая обработка бетона зимой проводится способами:

Пассивные технологии

Эти методы рекомендуется применять для массивных конструкций. При гидратации цемента выделяется экзотермическое тепло, которое согревает монолит изнутри. Этого часто достаточно для фундаментов, ростверков или плит с модулем поверхности до 6 мˉ1 , определяемого отношением площади холодного контакта к объему бетона.

Перед монолитными работами с применением пассивного метода рекомендуется разогреть основание — бетонные поверхности или непучинистые грунты на глубину 300 мм, пучинистые до 500 мм. Применяют утепление, прогрев электродами или гибкими термоактивными матами. Тепловые пушки или инфракрасные излучатели устанавливают в тепляках — шатрах из брезента или фанеры на каркасе.

Допускается не разогревать основание, если во время набора критической прочности отсутствует риск промерзания в зоне контакта.

Активные

При созревании бетона проводят мероприятия, направленные на увеличение температуры внутри конструкции. Они включают обогрев:

Наибольший эффект дает совместное применение активного и пассивного прогрева.

Приготовление бетона и подготовка основания

Для приготовления смеси и подготовки к заливке зимой разработаны правила:

Опалубку и арматуру перед монолитными работами очищают от снега, наледи, укрывают брезентом. Если предусмотрено предварительное прогревание основания, в тепляке устанавливают обогреватели или излучатели, направляя тепловой поток в рабочую зону. Густоармированные конструкции доводят до температуры выше 0°С.

Тепловые пушки расставляют так, чтобы сопла создавали замкнутый воздушный поток в одном направлении. Оборудование с газовым нагревом размещают снаружи тепляка, а подачу воздуха осуществляют через гибкие отводы.

Для расчета продолжительности прогрева основания применяют формулы из рекомендаций Р-НП СРО ССК-02-2015, учитывающие температуру и характеристики грунта.

Транспортировка бетона при отрицательных температурах

Во время транспортировки бетон защищают от охлаждения. Если температура воздуха опустилась ниже -10°С, кузов самосвалов утепляют брезентом, щитами, пропускают отработанные газы под днищем или над поверхностью смеси, периодически обрабатывают паром стенки тары.

Специализированный транспорт для доставки бетона в сильный мороз — автобетоновозы с утепленным кожухом или автобетоносмесители с подогревом водяного бака. На дальние расстояния — 20-30 км — целесообразно доставлять сухую смесь, а за 10-15 минут до прибытия на объект добавлять теплую воду. Источником энергии служит бортовая сеть автомобиля или дополнительный электрогенератор.

Укладка бетона зимой

Чтобы избежать при заливке монолита преждевременного остывания, рукава бетононасоса оборачивают шлаковатой, войлоком, мешковиной. При температурах ниже -10°С хобот укладывают в утепленные короба и обогревают паром.

Если бетон подают с помощью виброжелоба или транспортера, вокруг устанавливают защиту от ветра из щитов, накрывают брезентом.

Для ускорения времени твердения свежий бетон подвергают вибрированию. Это позволяет применять более жесткие смеси с пониженным водоцементным соотношением. При обработке плотность раствора увеличивается благодаря освобождению от пузырьков воздуха. После укладки поверхность накрывают брезентом, рогожей.

Технологии активного прогрева бетона

Термообработка свежего бетона существенно сокращает сроки набора прочности. Скорость гидратации зерен цемента увеличивается с ростом температуры. Опытным путем установлено, что максимально быстрое взаимодействие происходит при 80°С. Но одновременно усиливается испарение воды, что неблагоприятно сказывается на качестве продукта. Поэтому поверхность необходимо защищать от потери влаги.

Самый простой и бюджетный вариант прогрева монолитных конструкций заключается в создании теплозащитного барьера вокруг забетонированного участка. Свежий бетон разогревают до температуры 35-45°С, заливают в утепленную опалубку.

Тепло, выделяющееся при экзотермии цемента, разогревает монолит изнутри. Чем крупнее объект, тем больше энергии образуется при реакции. Для массивных конструкций, обладающих аккумулятивными свойствами, часто достаточно одной защиты от теплопотерь в окружающую среду.

Перспективен метод предварительного разогрева смеси до 80-90°С на стройплощадке с последующей укладкой в утепленную опалубку. Эффективность повышается при применении высокопрочных и быстротвердеющих марок вяжущего, химических добавок.

Выдержка способом термоса длится 5-7 суток. Для конструкций с большой площадью и высоким модулем поверхности требуются дополнительные источники разогрева.

При использовании этого метода электрическая энергия преобразуется в тепловую. Наиболее распространенные способы электропрогрева:

Реже применяют индукционный прогрев из-за сложности расчета требуемой мощности. Для бетонирования набольших объектов используют тепловые пушки, устанавливая их под тепляком.

Паропрогрев

Сущность метода состоит в пропускании водяного пара низкого давления сквозь паровую «рубашку» — оболочку из щитов, прикрепленную к опалубке. Нагревательные элементы устанавливают на расстоянии не более 150 мм от поверхности бетона. Стыки и щели тщательно заделывают.

Балки или колонны прогревают с помощью капиллярной опалубки с внутренними каналами или труб диаметром 13-38 мм, смонтированных вдоль осей конструкций. После пропаривания они остаются в бетоне.

Сегодня обработку паром применяют только там, где невозможно использовать электрообогрев. Режим подъема температуры, выдержки и охлаждения аналогичен. Время пропаривания составляет 24-28 часов.

Выбор метода термообработки

Прогрев бетона обеспечивает максимальную скорость набора прочности, по достижении которой можно снять опалубку и нагрузить конструкцию.

При выборе наиболее эффективного способа термообработки бетона и режима прогрева учитывают несколько факторов:

При использовании метода термоса твердение происходит медленно, под действием экзотермического тепла гидратации вяжущего. Его применяют только в объемных конструкциях.

Паропрогрев неэкономичен, требует источника пара, больших затрат энергии. Устройство специальной опалубки трудоемко, а если используются трубы, они остаются в монолите, что увеличивает стоимость работ.

Применение тепляков — устаревший и долгосрочный метод. Нужно соорудить каркас и шатер, потом после прогрева демонтировать конструкцию. Для этого привлекают дополнительную рабочую силу и материалы.

Пропускание электрического тока через бетон ограничивается временем схватывания вяжущего. При твердении жидкая фаза переходит в твердую, что приводит к снижению электропроводности, пересушиванию в зонах установки электродов.

Греющая опалубка прогревает монолит неравномерно, сложна в монтаже, склонна к температурным деформациям. Ее применение приводит к значительному увеличению стоимости монолитных работ.

Наиболее перспективный и экономически целесообразный способ в различных климатических условиях — электропрогрев с помощью греющих кабелей.

Режим и время прогрева бетона

СНиП 03.03.01-87 устанавливает оптимальный режим нагрева и охлаждения при выдержке «зимнего» бетона:

К моменту замерзания конструкция должна набрать критическую прочность.

Заключение

Для прогрева бетона зимой применяют различные методы для ускорения набора критической прочности. Время температурного воздействия зависит от выбранной технологии, состава материала, объемов конструкции, климатических условий.

Зимняя заливка бетона

Организовывать бетонные работы рекомендуется при температурах окружающей среды от 15 до 25 градусов тепла. Однако в ряде случаев проводить их нужно зимой. Как заливать бетон в минусовую температуру? Что добавляется в смесь? Каковы особенности зимнего бетонирования? Об этом вы прочитаете в статье.

Зависимость качества фундамента от погодных условий

При рекомендуемом диапазоне среднесуточных температур 15-25 градусов Цельсия затвердение бетонной смеси и набор прочности фундаментом происходит за 26-30 дней. Внешние факторы окружающей среды могут существенно повлиять на данный процесс.

В состав стандартной смеси входит цемент, вода, заполнитель. По массе/объемному составу песок и щебень превышают аналогичные показатели для цемента и воды, однако именно жидкость полноценно связывает насыпные компоненты смеси с цементным порошком, создаёт условия для прохождения соответствующей химической реакции, гидратации, кристаллизации. Затвердевание фундамента происходит от периферических областей к центральной части.

При среднесуточных температурах ниже 7 градусов тепла твердение бетона замедляется. На номинальную прочность он выходит за 55-60 дней при отсутствии сильных колебаний температуры. При 0 градусов по Цельсию процесс останавливается.

Отрицательные температуры замораживает раствор, его «дозревания» и окончательного окаменения не происходит. На последующее качество фундамента после окончания холодов влияет критическая прочность. Если бетонная смесь успела её набрать, то фаза твердения продолжится и станет соответствовать номинальной. Базовое значение критической прочности зависимости от марки бетона:

Если процент критической прочности не был достигнут до заморозки раствора, то весной бетонный монолит существенно потеряет в качестве из-за его внутреннего повреждения. Значительное количество жидкости, не испарившись, создаст дополнительное давление, нарушит баланс внутри затвердевающей бетонной смеси. В результате этого значительно увеличится пористость материала, ухудшится морозоустойчивость, прочность. Чем раньше заморозится залитая бетонная смесь, тем хуже станут эксплуатационные свойства фундамента, вплоть до необходимости его полной замены.

Принципы защиты заливаемой бетонной смеси при отрицательных температурах

Возможные мероприятия по созданию условий для нормального затвердевания бетонной смеси включают в себя следующие действия:

На практике, строители комбинируют несколько процедур для обеспечения оптимального микроклимата затвердевающему фундаменту с обязательным учетом экономической составляющей мероприятий.

Подготовка объекта

Перед заливкой фундамента при минусовых температурах рекомендуется проведение предварительной подготовки. Она включает в себя следующие действия:

Метод «термоса»

Практичным и недорогим способом обеспечения качественного затвердевания бетонной смеси при отрицательных температурах считается метод «термоса».

Суть процедуры: заранее приготовленный при плюсовой температуре раствор закладывается в опалубку, уплотняется и накрывается паровой/тепловой изоляцией. Внешнее утепление производится с помощью воздухонепроницаемых материалов – брезента, многослойного полиэтилена. Дополнительно греет фундамент сама бетонная смесь. Экзотермические процессы при соединении её компонентов формируют устойчивое тепловыделение спустя 10-12 часов после укладки. Конкретный его уровень зависит от температуры внешней среды, а также вида/марки цемента. В среднем – это 70-90 килокалорий тепла на килограмм вещества.

Расчёт эффективности методики ориентировочно можно произвести, разделив площадь теплоотдачи конструкции на её объем. Если получится значение больше 10, то «термос» для бетонной смеси сработает. При параметре 8-10, необходимо предварительно нагреть бетонную смесь непосредственно перед заливкой до температуры в 70-80 градусов тепла. Во всех остальных ситуациях результат негативный.

Палатка и тепловая пушка

При среднесуточных температурах от -5 градусов Цельсия и ниже, эффективность пассивной теплоизоляции бетонной смеси уменьшается. Здесь применяется процедура активного поверхностного прогревания с использованием тепловой пушки. Организация воздушного обогрева включает в себя следующие действия:

Расчёт мощности тепловой пушки в зависимости от внешней температуры окружающей среды и площади фундамента:

Непосредственный обогрев бетонной массы

Вышеописанные методики используются для небольших площадей фундамента в частном строительстве. В рамках профессионального индустриального возведения строений применяется 2 способа внутреннего обогрева бетонной массы. Для точных расчетов и правильной организации процесса подключается экспертная группа, включающая в себя инженера и электрика. Типы электропрогрева бетона:

Следует учитывать, что периферический и сквозной способ прямого электропрогрева актуален для малоармированных конструкций. Они не создают замыкание на электродах и не препятствуют равномерности распределению электрополя.

На практике для осуществления внутреннего прогрева затвердевающей бетонной смеси чаще используют электроды или греющие высокоомные кабеля.

Электроды

Стержневые элементы производятся из стальных гладких арматурных прутков с диаметром 5-10 миллиметров. Они устанавливаются в раствор отдельно или группами. Непосредственное подключение к ним электротока через провода производится отпайками.

Источник питания – трансформатор. Жидкость в бетонной смеси здесь выступает проводником и по мере затвердевания раствора ток через электроды ослабевает. Стержни после окончательного застывания фундамента становятся частью базовой конструкции.

Высокоомный нагревательный кабель

Универсальный вариант, подходящий для прогрева любых бетонных основ, в том числе содержащих большое количество армированных конструкций.

Стальная жила провода дополняется виниловой оболочкой. Сечение – 1,2-3 миллиметров. Кабель закрепляется на каркасе перед заливкой бетона. Секционный шаг и длина определяется исходя из напряжения трансформатора. Для 220-ти вольтового устройства максимальная длина изделия – 110 метров. 50-60 метров провода, нагревает 1 кубометр бетонной смеси до 65-75 градусов тепла. Чаще всего кабель выкладывают змейкой с длиной петли 25-35 метров и шагом 20-25 сантиметров. Электроснабжение конструкции производится промышленными трансформаторами для прогрева бетона – КТПО, ТСДЗ, ППЭБ или бытовыми аналогами (частное строительство).

Добавки в бетонную смесь

В качестве альтернативы вышеописанным методикам либо же рационального их дополнения в раствор вводятся специфические добавки 2 основных классов:

Несмотря на то, что теоретически можно подобрать необходимые модификаторы даже для суточных температур ниже 25 градусов Цельсия, на практике подобные вещества используются в том случае, если среднесуточная планка не понижается ниже минус 5 градусов. Вышеописанные химические соединения вводятся в раствор объемом от 0,5 до 8 процентов массы сухого цементного порошка. В индивидуальном случае показатель подбирается с учетом расчетных климатических температур, при которых будет твердеть смесь и марки самого бетона.

Типичные ускорители твердения:

Типичные противоморозные добавки:

Конкретные дозировки и схема применения веществ расписаны в инструкциях к добавкам. Перед непосредственной заливкой бетонной смеси с веществами прогревать дно траншей и котлованов под фундамент необязательно. Исключения составляют случаи экстракции «горячего» бетона: в данном варианте прогрев необходим для оптимизации потенциально возможных неровностей, формирующихся при оттаивании льда на грунтах. Непосредственную заливку желательно производить за один прием.

При заливке фундамента стоит применять бетоны, изготовленные механически в заводских условиях и доставленные на строительную площадку по мере необходимости. Вводимые в раствор добавки соотносятся с текущими погодными условиями, типом конструкций, а также предполагаемыми температурными диапазонами внешней среды, влажностью в среднесрочной перспективе.

В рамках частного строительства для обеспечения естественного процесса твердения смеси рекомендуется применять метод «термоса» и внешний разогрев с помощью пушки. Использование электродов, греющего кабеля и иного инструментария требует определенных знаний в области электротехники, соответствующих мер безопасности, постоянного контроля процесса поддержки оптимальной температуры фундамента вплоть до достижения ним критической прочности.