Бетон зимний: Технологии зимней заливки бетона (4 фото, 3 таблицы)

Бетон в зимнее время. Противоморозные добавки (ПМД) в бетон зимой и прогрев бетона — Вопросы и ответы

Что такое «зимний бетон»? Чем он отличается от «летнего»?
Под зимним бетоном понимают бетон с использованием противоморозных добавок.

Как работают противоморозные добавки (ПМД)?
Добавки препятствуют замерзанию воды в бетонной смеси при транспортировке и до схватывания, чтобы она полностью вступила в реакцию с цементом (гидратацию), что предотвращает замерзание смеси.
Таким образом, загодя использовать противоморозные добавки — не нужно.
Если на улице — положительная температура, ПМД не потребуется.

Правильно я понимаю, что если добавить противоморозную добавку — прогревать бетон не потребуется? Она же как раз противоморозная?

Нет, неправильно. Но Вы не одни — это достаточно распространенная ошибка, которая может привести к плачевным последствиям.
При заливке, после затвердевания и до набора критической прочности ПМД уже не поможет.

Потому что смесь из жидкости превратится в камень, и была ли в ней ПМД до этого или нет — уже не сыграет роль.
При заливке в холодную погоду бетон требуется прогревать, но не только: требуемые меры описаны на странице «Уход за бетоном».

 

То есть, чтобы бетон был морозостойким, в него обязательно нужно добавить ПМД?
И снова нет: согласно п. 3.2. ГОСТ 10060-2012, морозостойкость — это способность бетона выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения.

Любой бетон имеет ту или иную морозостойкость, и ПМД на это не влияют. Морозостойкость определяется прочностью и происхождением щебня, содержанием цемента и т.д.
ПМД же препятствует самому замерзанию, потому что если оно произойдет до набора критической прочности — никакой щебень и цемент не спасут от негативных последствий.

 

Начиная с каких температур есть смысл использовать ПМД?

Цены на ПМД на многих заводах начинаются с дозы для -5С, но если морозоустойчивый бетон замешивается на горячей воде и расстояние от завода до объекта небольшое — то ПМД при температурах до -5С не требуется. Бетон не успеет остыть до минимально приемлемой температуры при транспортировке. А благодаря отсутствию ПМД бетон быстрее схватится, потому что ПМД выступает как замедлитель схватывания.

Если мне нужно срочно провести бетонирование — с помощью ПМД можно работать и в -20?
На практике редко какие заводы выпускают бетоны зимой с добавкой на температуру ниже, чем -15 градусов. Кроме того, опыт показывает, что при температуре -20 и ниже скорость выполнения строительных работ падает в 2 раза и больше.
Но на отдельных заводах выпускают ПМД до -20, где-то используется комплексная добавка (пластификатор=ПМД), и в таких случаях при температуре -20 бетонная смесь не замерзнет, так что можете заказывать доставку. 

 

Читайте также на нашем сайте по теме зимнего бетонирования: перевод руководства «Бетонирование в холодную погоду» американской бетонной ассоциации в рамках серии «Бетон на практике».

Противоморозные добавки в бетон для прочности и быстрого схватывания: особенности зимнего бетонирования

Особенности строительства в зимний период

Зимнее строительство считается более сложным из-за свойств бетона. В его состав входит вода, которая является обязательным компонентом такого важного процесса, как гидратация цемента. В ходе гидратации формируется окончательная структура бетона, он набирает свою прочность. Данный процесс может происходить только при плюсовых температурах: если вода замерзает, гидратация останавливается. И напротив, чем выше температура воздуха, тем быстрее идет процесс упрочнения бетона.

• Оптимальные условия для гидратации – температура воздуха 18-20С. В таких условиях бетон достигает необходимой прочности за 28 дней.
• Гидратация заметно замедляется при температуре ниже +10С. Так, при +5С бетон за 28 дней наберет лишь 70% необходимой прочности.
• При температуре ниже нуля вода, входящая в состав бетона, замерзает, и процесс гидратации останавливается.

Дополнительной сложностью в строительстве в зимний период является поддержание температуры самого бетонного раствора. Чтобы сохранять пластичность и способность к качественному уплотнению, раствор после смешивания должен иметь температуру не ниже 20-30С, а при укладке – не ниже +5С.

Таким образом, при низких температурах формирование качественной бетонной структуры значительно осложняется. Потому зимой на помощь строителям приходят технологии, способные снизить или полностью нивелировать воздействие холодов на процесс бетонирования.

Стоит отметить, что существует несколько способов работы с бетоном в условиях низких температур. Но большинство из них применимы лишь при крайне небольших объемах частного строительства (бани, хозяйственные постройки). Такие технологии, как создание термосного эффекта или длительное принудительное прогревание бетонной конструкции во время затвердевания и др., очень трудоемки, затратны и, как правило, невозможны при строительстве домов и других крупных объектов. Кроме того, учитывая наличие широкого спектра противоморозных добавок, иные способы поддержания температуры бетона оказываются нецелесообразными.

Добавки для повышения морозостойкости бетона работают комплексно: снижают температуру замерзания влаги, ускоряют процесс затвердевания бетона и помогают ему быстрее набрать прочность.

Добавки в бетон — наиболее эффективный способ продолжить цикл бетонных работ при минусовых температурах.

Зимнее бетонирование с добавками Sika

Учитывая продолжительные периоды низких температур, которые в разных регионах нашей страны могут длиться до нескольких месяцев, применение противоморозной строительной химии не просто оправдано, а необходимо. В «зимней» линейке швейцарского концерна Sika есть все необходимые виды добавок в бетон, которые помогают сохранять свойства раствора и продолжать строительство бетонных и монолитных конструкций в холодное время года:

• Sika®Antifreeze N9 – добавки-антифризы для бетона со свойствами ускорителя твердения и пластификатора. Добавка обеспечивает быстрое твердение и набор прочности бетона при минусовой температуре. Кроме того, состав повышает плотность и прочность бетона и не оказывает вредного воздействия на арматуру ввиду отсутствия агрессивных компонентов.
• Ускоритель твердения бетона Sika® Antifreeze FS-1
  увеличивает количество выделяемого бетоном тепла и ускоряет начало процесса схватывания раствора. Применение этой добавки позволяет бетону быстро набрать начальную прочность, на которую не влияют минусовые температуры.
• Sika® Antifreeze Plast – противоморозный пластификатор. Состав ускоряет набор прочности бетона, обеспечивает его затвердевание при отрицательных температурах. Кроме того, повышает пластичность бетонной смеси, прочность и водонепроницаемость конструкции.

Высокое качество для безупречного результата

Продукция Sika производится одним из лидеров рынка строительной химии, швейцарским концерном, который имеет свои заводы в России. Благодаря международным стандартам качества и строгому контролю на всех этапах производства «зимние» добавки в бетон для прочности от Sika обеспечивают непрерывность строительства в зимний период и повышают свойства бетонного раствора.

Преимущества противоморозных добавок Sika:

1. Они позволяют вести бетонирование практически при любых минусовых температурах. Рабочий диапазон – до -25С.
2. Их применение значительно ускоряет скорость затвердевания бетона. Процесс набора прочности не затягивается даже в сильные морозы. С конструкции, изготовленной с применением добавок Sika, можно без дефектов и сколов снять опалубку через небольшой промежуток времени после заливки.
3. Добавки улучшают структуру бетона, повышают его прочность, влагонепроницаемость, защищают от коррозии металлические элементы конструкции.
4. Добавки Sika экономичны в использовании и снижают расход цемента. Это позволяет уменьшать стоимость строительства без потери качества и прочности конструкции.

Высокое европейское качество добавок Sika обеспечит непрерывность вашего процесса строительства при любых внешних температурах и гарантирует долгий срок эксплуатации возведенного объекта.

особенности бетонирования в зимний период

Современные темпы строительства требуют круглогодичной работы компаний, но, не все материалы способны выдерживать низкие температуры. В данной статье пойдет речь о том, как готовить зимний бетон своими руками, а также будет рассказано о его характеристиках отличиях от обычного.

Самостоятельное бетонирование в зимний период

Что такое зимние условия

В данном случае «зимние условия» несколько не такие, как календарные. Связано это со среднесуточной температурой, значение которой зафиксировано на отметке +5°С, что дает иногда падение столбика термометра в течении суток ниже 0°С.

Опасность состоит в том, что при таких условиях вода, которая не успела прореагировать цементом, превращается в лед, поэтому не может вступить с ним в химическую реакцию. В итоге реакция гидратации останавливается, и бетон в зимнее время перестает набирать твердость.

Одновременно с этим в материале увеличивается внутреннее давление из-за льда, так что при его раннем замораживании структура, которая пока не набрала прочность, начинает постепенно разрушаться. Хотя после оттаивания замерзшая вода снова превращается в жидкость и возобновляется гидратационный процесс, поврежденные связи восстановить полностью не удается.

Как производится приготовление бетона в зимних условиях

Если в бетоне присутствует арматура, вокруг нее также начинают появляться ледяные пленки, которые отжимают ее от цементного теста.

Все это приводит к тому, что:

• значительно снижается прочность бетона;
• нарушается сцепление с арматурой;
• уменьшается плотность материала;
• понижается устойчивость;
• сокращается срок его использования.

Свет: если вам удастся сделать так, что до замерзания бетон сможет набрать начальную прочность, указанную в регламенте работ, негативные процессы не смогут оказать на него неблагоприятное воздействие.

На фото – работа с бетоном при низких температурах

Технология «зимних» работ

В состав зимнего бетона обязательно должна входить подогретая вода, при этом и само основание, на которое будет вестись укладка, должно быть не мерзлым. По окончании процесса смесь необходимо обязательно утеплить.

Но данных мероприятий порой может и не хватит для получения материала надлежащего качества.

В данном случае следует обратить внимание на зимние добавки в бетон, с помощью которых:

• удается ускорить схватывание;
• сокращается время на достижение бетоном необходимой прочности;
• повышается марка материала без ухудшения его пластичности;
• появляется возможность завершить работы при неблагоприятных условиях.

Зимние добавки для бетона в разной упаковке

Дополнительные ингредиенты можете добавлять в сухую цементную смесь или прямо при замешивании раствора. Хотя цена работ после введение компонентов увеличится, но сама смесь приобретет нужные свойства, давая возможность вести строительство непрерывно.

Требования при зимних работах

1. Если применяется электропрогрев или способ «термос», используйте подогретый заполнитель.2. Можете добавлять наполнитель холодным, но без смерзшихся комьев и наледи, если применяете противоморозные добавки.

Рекомендации специалистов

1. Готовить бетон зимой лучше всего на центральных бетонных узлах под контролем лаборанта.2. В помещении должна быть необходимая влажность воздуха и проведено отопление.3. Необходимо постоянно контролировать температуру составляющих и корректировать количество добавок. 4. Убирать утепление и опалубку для бетона следует до того, как температура материала опустится до 5˚С, иначе он примерзнет к опалубке. 5. Разрешается использовать гибкие нагреватели, которые дадут возможность обогреть отдельные элементы.

Процесс

Для приготовления бетона для использования при низких температурах, следует подойти ответственно к выбору приспособлений для защиты от холода и исходных компонентов. Например, следите, чтобы на песок, цемент и гравий не попадал снег. Подогревайте воду до температуры, необходимой для проведения работ, но не более +80 ˚С.

Совет: запрещается использовать воду, нагретую до кипения.

Инструкция подготовки раствора:

1. Засыпьте одновременно в бетономешалку щебень и 50% расчетного количества подогретой воды.
2. Добавьте цемент, песок и оставшуюся воду после 5-10 оборотов устройства.

Помните, температура бетонной смеси в зимнее время должна обеспечить равномерное схватывание.

Утепление и прогрев бетонной смеси

Особенности методики

В данном случае остановимся на методе «термос».

Залогом успеха будет качественная подготовка сырья:

1. Проверьте цемент, песок и щебень на соответствие стандартам.
   В них не должно быть:

• смерзшихся комков;
• снега;
• посторонних компонентов.

2. Доведите песок и щебень до нужной температуры (не более +60˚С). Можете смешать все ингредиенты и подогревать их вместе. Бывает, что удобнее проводить подогрев каждого компонента отдельно, после чего подбирается оптимальная температура воды.
3. Смешайте между собой все составляющие бетона в бетономешалке. При этом вас должна интересовать температура на входе и выходе из устройства.
4. Приготовьте опалубку и прогрейте поверхность для укладки, чтобы улучшить адгезию с ней раствора.

Совет: арматурная сетка должна быть сухой, тогда лишняя влага не попадет в смесь.

Укладка арматуры перед заливкой

Можно посоветовать накрыть арматуру клеенкой, брезентом и другими подручными материалами. Перед укладкой материал следует подсушить с помощью сжатого воздуха.

После завершения заливки, укройте плотно конструкцию теплоизолирующими материалами и оставьте на время для схватывания бетона.

Вывод

Зимние условия считались ранее неблагоприятными для проведения строительных работ. Однако сегодня компании предлагают добавлять в смесь специальные антиморозные добавки, которые дают возможность не обращать внимания на погодные условия. Также есть и разработанные способы укладки бетона при низких температурах. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Товарный зимний бетон

Современное строительство с применением бетона может осуществлять не только при теплой погоде, но и в зимний период. В этой статье мы расскажем об особенностях работы с бетоном в холодное время года. Как влияет на бетон процесс замораживания? Зимние условия при проведении бетонных работ не определяются календарным временем. Считается, что они наступают, когда среднесуточная температура опускается до +5 градусов, причем в течение суток происходит снижение температуры ниже 0 градусов. Если температура отрицательная, то не вступившая в реакцию с цементом вода превращается в лед, который в качестве твердого вещества не участвует в химических процессах в бетоне. Следствием этого стает прекращение процесса гидратации цемента, отвечающего за твердение бетона.

​

Вместе с этим в бетоне возникают силы внутреннего давления, связанные с увеличением в объеме воды при замерзании приблизительно на 9%. В случае, если бетонная структура еще не окрепла, она не способна сопротивляться этим силам, вследствие чего разрушается. При дальнейшем размораживании лед снова превращается в воду, тем самым возобновляется процесс гидратации, но разрушенные связи в структуре бетонной смеси полностью не восстанавливаются. В процессе замерзания происходит отжимание цементного молочка от поверхности арматуры. Все это значительно снижает прочность будущих конструкций, сцепление бетона и арматуры, уменьшается плотность бетона, и, соответственно, долговечность строения.

Условия, в которых проводится зимнее бетонирование

Если бетон до момента замерзания приобретает определенную прочность, то процессы, описанные выше, на него не действуют. Этот порог зависит от марки бетона. Для бетона и железобетона с ненапрягаемой арматурой до марки В15 –это 50% проектной прочности, марки В 15 и В 22,5 — 40 %, для марки В 30 и В40 — 30% . Если в конструкции предварительно напрягаемая арматура, то критическая прочность бетона для всех марок бетонов – 70%. Для спецконструкций, которые работают в особых условиях, такой порог определен как 100% проектной прочности.

Для набора прочности большое значение имеет температурный режим, в котором выдерживают бетон во время твердения. При повышении температуры ускоряются процессы взаимодействия воды и цемента, а при снижении — замедляются. Поэтому при устройстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время необходимо создать и поддерживать необходимые влажностно-температурные условия, которые позволят конструкции набрать необходимую прочность в кротчайшие сроки при наименьших энерго- и трудозатратах.

Существует три основных метода создания условий твердения бетона в зимнее время. Это «метод термоса», метод прогрева бетона и использование противоморозных добавок. Допускается комбинирование нескольких методов. Их выбор зависит от особенностей конструкции, наружного температурного режима, энергетической оснащенности и т. д.

Бетонирование методом термоса

Метод термоса заключается в том, что бетонную смесь, имеющую температуру от 15 до 30 градусов, укладывают в утепленную опалубку. Конструкция набирает заданную порочность за счет начального тепла бетонной смеси и экзотермического выделения цемента до момента остывания до 0 градусов. Количество экзотермического тепла, выделяемого при реакции цемента и воды, зависит от вида применяемого цемента.

При применении этого метода для изготовления бетонной смеси рекомендуют использовать высокоэкзотермические и быстротвердеющие портландцементы.

Одна из разновидностей этого метода — термос с добавками, которые ускоряют процесс твердения. К таким добавкам относят: хлористый кальций, углекислый калий, натрит натрия и др. Эти добавки вводят до 2% от количества цемента (они значительно ускоряют процесс схватывания).

Следующая разновидность этого метода – «горячий термос». При его применении бетон предварительно прогревают до температуры 60-80 градусов. Уплотняют смесь в горячем состоянии.

Бетонирование методом прогрева

Второй метод — искусственный подогрев бетона.

Один из самых распространенных способов – электропрогрев. В этом случае используют тепло, выделяемое бетоном, когда через него пропускают электрический ток. В уложенный бетон погружают электроды, через которые пропускается электрический ток.

Следующая разновидность прогрева бетона осуществляется за счет индукционного нагрева. В этом случае используют тепло, которое образуется в арматуре или стальной опалубке, которые помещаются в электромагнитное поле катушки. Катушку устраивают по наружной поверхности опалубки витками изолированного провода.

Также существует метод инфракрасного прогрева при помощи инфракрасных лучей.

При следующем способе используют контактный (кондуктивный) нагрев и джоулевое тепло, которое выделяется в проводнике во время прохождения по нему электрического тока. На основе этого метода изготавливаются греющие опалубки.

Также применяют конвективный метод прогрева, который происходит при помощи теплого воздуха или пара. Эта процедура происходит с использованием тепляков, представляющих собой временные ограждающие сооружения, в которых поддерживается температура от 5 до 10 градусов.

Применение противоморозных добавок

Третий метод – добавление противоморозных добавок, благодаря которым вода при отрицательных температурах не твердеет. Но это происходит до определенного температурного предела. То, что вода остается в жидком состоянии позволяет ей вступать в реакцию с цементом. К таким добавкам в бетон относят: хлорид натрия, хлорид кальция, карбонат калия, нитрат натрия. Добавки выбирают в зависимости от конструктивных и технологических особенностей. Например, нитрат натрия используют при температуре до — 15 градусов, а хлористые соли применяют в неармированных конструкциях.

Технология бетонирования в зимний период

 

Купить бетон вы можете по ссылке: https://beton-selinskoe. ru/beton/ в г. Клин и Клинском районе

Технология бетонирования в зимний период была разработана еще советскими специалистами в сфере строительства. Интенсивность и масштабы различных работ по возведению зданий и сооружений требовали непрерывности их цикла, возможности выполнения процесса независимо от погодных условий, времени года и внешних температур.

Разработанные методы ведения бетонных работ в холодное время позволяют не прерывать строительство и вести его круглогодично в любых широтах. При этом бетон должен иметь качество, отвечающее требованиям стандартов и обеспечивающее надежность последующей эксплуатации возводимых конструкций. В этом случае работы будут выполнены качественно.

Среди прочих причин, усложняющих процесс укладки материала зимой, стоит выделить две основные, которые требовали решения:

• низкая температура замедляет процесс гидратации материала (схватывание и твердение), из-за чего увеличивается срок возведения конструкций;
• при замерзании воды в бетоне развиваются силы внутреннего давления, из-за чего материал теряет свою прочность и другие технические параметры.

Профессионалам хорошо известна на практике разрушительная сила свободной воды, превратившейся в лед.

Что происходит с водой при отрицательных температурах и как это отражается на твердении бетонного раствора? Замерзшая вода прерывает процесс твердения материала, а если он не начался, то после замерзания уже и не начнется. Это связано с тем, что при замерзании вода увеличивается в объеме (все помнят простой опыт на уроке физики, когда вода, став льдом, разламывала бутылку, в которую была налита) и разрывает связи в еще не окрепшем бетоне. Кроме того, образуется ледяная пленка на поверхности наполнителей, что нарушает прочность их связи с бетоном и в конечном итоге нарушает показатели прочности.

Несмотря на то, что после оттаивания твердение восстанавливается, его прочность и плотность уже не соответствует стандартам. Кроме этого, нарушается адгезия с арматурой, из-за чего страдает надежность всей конструкции.

Основное негативное воздействие имеет замерзание в период схватывания. Многократное замораживание и последующее оттаивание на этапе твердения в раза два ухудшают прочность и качество материала, из-за чего сокращается срок эксплуатации всей конструкции. Особенно часто замерзание и оттаивание происходит при смене оттепелей заморозками и наоборот.

Для исключения нарушения качества всей конструкции, а также плотности и прочности бетона были разработаны определенные правила проведения работ в холодное время (например, когда днем температура воздуха не выше +5°С, а ночью опускается ниже 0°С).

Для достижения качественных параметров смеси, установленных проектом, рекомендуется поднять температуру материала до положительной, при которой невозможна заморозка или оттаивание. Для этого нагревают все составляющие – песок, щебень и воду.

Для подогрева можно использовать электрический или инфракрасный прогрев, который равномерно поднимет температуру всей смеси. Не менее важно сохранять достигнутый уровень температуры, чтобы исключить образование влажности и заморозку.

Для защиты забетонированных конструкций рекомендуется создать искусственные температурные и влажностные условия. Особенно это важно, если использовался искусственно подогретый материал. Так бетон сможет правильно схватиться и внутри не останется пустого пространства.

Дополнительные методы для бетонирования в зимний период – добавление веществ противоморозного действия, использование утеплителей или пленки ПВХ.

Подобные методы позволяют успешно проводить бетонирование конструкций при отрицательных температурах и при этом не терять в качестве материала. Эффективность данных работ основана на сравнительных технико-экономических расчетах.

«Зимний» бетон и методика его укладки.

В преддверии нового сезона особенно актуальна тема проведения строительных работ при низких температурах. Мороз негативно влияет на процессы схватывания и твердения бетона. Прежде всего, это объясняется вымерзанием входящей в состав бетона воды и другими причинами. Однако технологии не стоят на месте, и современным строителям укладывать бетон помогают различные методы.

 

Как обрабатывать бетон зимой.

На сегодняшний день используются такие эффективные методы укладки: применение ПМД (противоморозные добавки), электроподогрева, использование ПВХ-утеплителей, сооружение укрытия с повышенной температурой и пр. Все эти способы помогают в зимнее время успешно проводить работы. 
Обратите внимание, что многие заводы выпускают бетон уже с добавками, препятствующими замерзанию. Метод электроподогрева возможно применять только на стройках, где есть возможность подключать приборы высокой мощности. Наиболее рациональным специалистам кажется вариант укрывания такого материала, как бетон, который произведен без использования специальных добавок.
Марочный бетон обладает уникальными свойствами: он может продолжать набирать прочность, даже если был уложен при низкой температуре. Это произойдет сразу после незначительной оттепели. Для успешного окончания строительных работ необходимо следить за состоянием бетонной конструкции вплоть до наступления весеннего потепления.
При использовании подогрева составляющих смеси, из которой делается бетон, необходимо следить за температурой воды (она должна быть не более 80 градусов). При этом разнообразные заполнители можно подогреть только до пятидесяти градусов.

Как применять для бетона метод термоса.

Способ подогрева такого материала, как бетон, при котором выделяется теплота в растворе, называют обычно методом термоса. Количество теплоты напрямую зависит от марки и свойств цемента. Наиболее эффективен указанный метод при зимнем бетонировании массивных зданий и конструкций. 
Благодаря своей простоте и экономичности этот метод получил широкое распространение в строительных организациях, использующих бетон для различных целей. Для определения целесообразности этого типа укладки производится теплотехнический расчет, определяющий температуру раствора, необходимую для поддержания основных показателей для закрепления и достижения прочности.

Технология бетонных работ в зимних условиях

Физические процессы и определяющие положения

Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого — календарного. Зимние условия начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5°С, а в течение суток имеет место падение температуры ниже 0°С.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя.

Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшает его плотность, стойкость и долговечность.

Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальную прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называют критической.

Величина нормируемой критической прочности зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации конструкции и составляет: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой — 50% проектной прочности для В7,5…В10, 40% для В12,5… В25 и 30% для В 30 и выше, для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой — 80% проектной прочности, для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или расположенных в зоне сезонного оттаивания веч-номерзлых грунтов — 70% проектной прочности, для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой — 100% проектной прочности.

Продолжительность твердения бетона и его конечные свойства в значительной степени зависят от температурных условий, в которых выдерживают бетон. По мере повышения температурыувеличивается активность воды, содержащейся в бетонной смеси, ускоряется процесс ее взаимодействия с минералами цементного клинкера, интенсифицируются процессы формирования коагуляционной и кристаллической структуры бетона. При снижении температуры, наоборот, все эти процессы затормаживаются и твердение бетона замедляется.

Поэтому при бетонировании в зимних условиях необходимо создать и поддерживать такие температурно-влажностные условия, при которых бетон твердеет до приобретения или критической, или заданной прочности в минимальные сроки с наименьшими трудовыми затратами. Для этого применяют специальные способы приготовления, подачи, укладки и выдерживания бетона.

При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях ее температуру повышают до 35…40С путем подогрева заполнителей и воды. Заполнители подогревают до 60С паровыми регистрами, во вращающихся барабанах, в установках с продувкой дымовых газов через слой заполнителя, горячей водой. Воду подогревают в бойлерах или водогрейных котлах до 90С. Подогрев цемента запрещается.

При приготовлении подогретой бетонной смеси применяют иной порядок загрузки составляющих в бетоносмеситель. В летних условиях в барабан смесителя, предварительно заполненного водой, все сухие компоненты загружают одновременно. Зимой во избежание «заваривания» цемента в барабан смесителя вначале заливают воду и загружают крупный заполнитель, а затем после нескольких оборотов барабана — песок и цемент. Общую продолжительность перемешивания в зимних условиях увеличивают в 1,2… 1,5 раза. Бетонную смесь транспортируют в закрытой утепленной и прогретой перед началом работы таре (бадьи, кузова машин). Автомашиныимеют двойное днище, в полость которого поступают отработанные газы мотора, что предотвращает теплопотери. Бетонную смесь следует транспортировать от места приготовления до места укладки по возможности быстрее и без перегрузок. Места погрузки и выгрузки должны быть защищены от ветра, а средства подачи бетонной смеси в конструкции (хоботы, виброхоботы и др.) утеплены.

Состояние основания, на котором укладывают бетонную смесь, а также способ укладки должны исключать возможность ее замерзания в стыке с основанием и деформации основания при укладке бетона на пучинистые фунты. Для этого основание отогревают до положительных температур и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.

Опалубку и арматуру до бетонирования очищают от снега и наледи, арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру из жестких прокатных профилей и крупные металлические закладные детали при температуре ниже — 10°С отогревают до положительной температуры.

Бетонирование следует вести непрерывно и высокими темпами, при этом ранее уложенный слой бетона должен быть перекрыт до того, как в нем температура будет ниже предусмотренной.

Строительное производство располагает обширным арсеналом эффективных и экономичных методов выдерживания бетона в зимних условиях, позволяющих обеспечить высокое качество конструкций. Эти методы можно разделить на три группы: метод, предусматривающий использование начального теплосодержания, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении или перед укладкой в конструкцию, и тепловыделение цемента, сопровождающее твердение бетона — так называемый метод «термоса», методы, основанные на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию — электропрогрев, контактный, индукционный и инфракрасный нагрев, конвективный обогрев, методы, использующие эффект понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных противоморозных химических добавок.

Указанные методы можно комбинировать. Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и т. д.

Метод «термоса»

Технологическая сущность метода «термоса» заключается в том, что имеющая положительную температуру (обычно в пределах 15… 30°С) бетонная смесь укладывается в утепленную опалубку. В результате этого бетон конструкции набирает заданную прочность за счет начального теплосодержания и экзотермического тепловыделения цемента за время остывания до 0°С.

В процессе твердений бетона выделяется экзотермическая теплота, количественно зависящая от вида применяемого цемента и температуры выдерживания.

Наибольшим экзотермическим тепловыделением обладают высокомарочные и быстротвердеющие портландцементы. Экзотермия бетона обеспечивает существенный вклад в теплосодержание конструкции, выдерживаемой методом «термоса».

Поэтому при применении метода «термоса» рекомендуется применять бетонную смесь на высокоэкзотермичных портландских и быстротвердеющих цементах, укладывать с повышенной начальной температурой и тщательно утеплять.

Бетонирование методом «Термос с добавками-ускорителями»

Некоторые химические вещества (хлористый кальций СаСl, углекислый калий — поташ К2СО3, нитрат натрия NaNO3 и др.), введенные в бетон внезначительных количествах (до 2% от массы цемента), оказывают следу ющее действие на процесс твердения: эти добавки ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. Так, бетон с добавкой 2%-ного хлористого кальция от массы цемента уже на третий день достигает прочности, в 1,6 раза большей, чем бетон того же состава, но без добавки. Введение в бетон добавок-ускорителей, являющихся одновременно и противоморозными добавками, в указанных количествах понижает температуру замерзания до -3°С, увеличивая тем самым продолжительность остывания бетона, что также способствует приобретению бетоном большей прочности.

Бетоны с добавками-ускорителями готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом температура бетонной смеси на выходе из смесителя колеблется в пределах 25…35°С, снижаясь к моменту укладки до 20°С. Такие бетоны применяют при температуре наружного воздуха -15… -20°С. Укладывают их в утепленную опалубку и закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит в результате термосного выдерживания в сочетании с положительным воздействием химических добавок. Этот способ является простым и достаточно экономичным, позволяет применять метод «термоса» для конструкций с Мп

Бетонирование «Горячий термос»

Заключается в кратковременном разогреве бетонной смеси до температуры 60… 80°С, уплотнении ее в горячем состоянии и термосном выдерживании или с дополнительным обогревом.

В условиях строительной площадки разогрев бетонной смеси осуществляют, как правило, электрическим током. Для этого порцию бетонной смеси с помощью электродов включают в электрическую цепь переменного тока в качестве сопротивления.

Таким образом, как выделяемая мощность, так и количество выделяемой за промежуток времени теплоты зависят от подводимого к электродам напряжения (прямая пропорциональность) и омическогосопротивления профеваемой бетонной смеси (обратная пропорциональность).

В свою очередь, омическое сопротивление является функцией геометрических параметров плоских электродов, расстояния между электродами и удельного омического сопротивления бетонной смеси.

Электроразофев бетонной смеси осуществляют при напряжении тока 380 и реже 220 В. Для организации электроразофева на строительной площадке оборудуют пост с трансформатором (напряжение на низкой стороне 380 или 220 В), пультом управления и распределительным щитом.

Электроразогрев бетонной смеси осуществляют в основном в бадьях или в кузовах автосамосвалов.

В первом случае приготовленную смесь (на бетонном заводе), имеющую температуру 5…15°С, доставляют автосамосвалами на строительную площадку, выгружают в электробадьи, разогревают до 70… 80°С и укладывают в конструкцию. Чаще всего применяют обычные бадьи (туфельки) с тремя электродами из стали толщиной 5 мм, к которым с помощью кабельных разъемов подключают провода (или жилы кабелей) питающей сети. Для равномерного распределения бетонной смеси между электродами при загрузке бадьи и лучшей выгрузке разогретой смеси в конструкцию на корпусе бадьи установлен вибратор.

Во втором случае приготовленную на бетонном заводе смесь доставляют на строительную площадку в кузове автосамосвала. Автосамосвал въезжает на пост разогрева и останавливается под рамой с электродами. При работающем вибраторе электроды опускают в бетонную смесь и подают напряжение. Разогрев ведут в течение 10… 15 мин до температуры смеси на быстротвердеющих портландцементах 60°С, на портландцементах 70°С, на шлакопортландцементах 80°С.

Для разогрева смеси до столь высоких температур за короткий промежуток времени требуются большие электрические мощности. Так, для разогрева 1 м смеси до 60°С за 15 мин требуется 240 кВт, а за 10 мин — 360 кВт установленной мощности.

Искусственный прогрев и нагрев бетона

Сущность метода искусственного прогрева и нагрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддержании ее в течение времени, за которое бетон набирает критическую или заданную прочность.

Искусственный прогрев и нагрев бетона применяют при бетонировании конструкций с Мп > 10, а также и более массивных, если в последних невозможно получить в установленные сроки заданную прочность при выдерживании только способом термоса.

Физическая сущность электропрогрева (электродного прогрева) идентична рассмотренному выше способу электроразогрева бетонной смеси, т. е. используется теплота, выделяемая в уложенном бетоне при пропуске через него электрического тока.

Образующаяся теплота расходуется на нагрев бетона и опалубки до заданной температуры и возмещение теплопотерь в окружающую среду, происходящих в процессе выдерживания. Температура бетона при электропрогреве определяется величиной вьщеляемой в бетоне электрической мощности, которая должна назначаться в зависимости от выбранного режима термообработки и величины теплопотерь, имеющих место при электропрогреве на морозе.

Для подведения электрической энергии к бетону используют различные электроды: пластинчатые, полосовые, стержневые и струнные.

К конструкциям электродов и схемам их размещения предъявляются следующие основные требования: мощность, выделяемая в бетоне при электропрогреве, должна соответствовать мощности, требуемой по тепловому расчету, электрическое и, следовательно, температурное поля должны быть по возможности равномерными, электроды следует располагать по возможности снаружи прогреваемой конструкции для обеспечения минимального расхода металла, установку электродов и присоединение к ним проводов необходимо производить до начала укладки бетонной смеси (при использовании наружных электродов).

В наибольшей степени удовлетворяют изложенным требованиям пластинчатые электроды.

Пластинчатые электроды принадлежат к разряду поверхностных и представляют собой пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю, примыкающую к бетону поверхность опалубки и подключаемые к разноименным фазам питающей сети. В результате токообмена между противолежащими электродами весь объем конструкции нагревается. С помощью пластичнатых электродов прогревают слабоармированные конструкции правильной формы небольших размеров (колонны, балки, стены и др.).

Полосовые электроды изготовляют из стальных полос шириной 20…50 мм и так же, как пластинчатые электроды, нашивают на внутреннюю поверхность опалубки.

Токообмен зависит от схемы присоединения полосовых электродов к фазам питающей сети. При присоединении противолежа щих электродов к разноименным фазам питающей сети токообмен происходит между противоположными гранями конструкции и в тепловыделение вовлекается вся масса бетона. При присоединении к разноименным фазам соседних электродов токообмен происходит между ними. При этом 90% всей подводимой энергии рассеивается в периферийных слоях толщиной, равной половине расстояния между электродами. В результате периферийные слои нагреваются за счет джоулевой теплоты. Центральные же слои (так называемое «ядро» бетона) твердеют за счет начального теплосодержания, экзотермии цемента и частично за счет притока теплоты от нагреваемых периферийных слоев. Первую схему применяют для прогрева слабоармированных конструкций толщиной не более 50 см. Периферийный электропрогрев применяют для конструкций любой массивности.

Полосовые электроды устанавливают по одну сторону конструк ции. При этом к разноименным фазам питающей сети присоединяют соседние электроды. В результате реализуется периферийный электропрогрев.

Одностороннее размещение полосовых электродов применяют при электропрогреве плит, стен, полов и других конструкций толщиной не более 20 см.

При сложной конфигурации бетонируемых конструкций при меняют стержневые электроды — арматурные прутки диаметром 6… 12 мм, устанавливаемые в тело бетона.

Наиболее целесообразно использовать стержневые электроды р виде плоских электродных групп. В этом случае обеспечивается более равномерное температурное поле в бетоне.

При электропрогреве бетонных элементов малого сечения и значительной протяженности (например, бетонных стыков шириной до 3… 4 см) применяют одиночные стержневые электроды.

При бетонировании горизонтально расположенных бетонных или имеющих большой защитный слой железобетонных конструкций используют плавающие электроды — арматурные стержни 6… 12 мм, втапливаемые в поверхность.

Струнные электроды применяют для прогрева конструкций, длина которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (колонны, балки, прогоны и т. п.). Струнные электроды устанавливают по центру конструкции и подключают к одной фазе, а металлическую опалубку (или деревянную с обшивкой палубы кровельной сталью) — к другой. В отдельных случаях в качестве другого электрода может быть использована рабочая арматура.

Количество энергии, выделяемой в бетоне в единицу времени, а следовательно, и температурный режим электропрогрева зависят от вида и размеров электродов, схемы их размещения в конструкции, расстояний между ними и схемы подключения к питающей сети. При этом параметром, допускающим произвольное варьирование, чаще всего является подводимое напряжение. Выделяемая электрическая мощность в зависимости от перечисленных выше параметров рассчитывается по формулам.

Ток на электроды от источника питания подается через трансформаторы и распределительные устройства.

В качестве магистральных и коммутационных проводов применяют изолированные провода с медной или алюминиевой жилой, сечение которых подбирают из условия пропуска через них расчетной силы тока.

Перед включением напряжения проверяют правильность установки электродов, качество контактов на электродах и отсутствие их замыкания на арматуру.

Электропрогрев ведут на пониженных напряжениях в пределах 50… 127 В. Осредненно удельный расход электроэнергии составляет 60… 80 кВт/ч на 1 м3 железобетона.

Контактный (кондуктивный) нагрев. При данном методе используется теплота, выделяемая в проводнике при прохождении по нему электрического тока. Затем эта теплота передается контактным путем поверхностям конструкции. Передача теплоты в самом бетоне конструкции происходит путем теплопроводности. Для контактного нагрева бетона преимущественно применяют термоактивные (греющие) опалубки и термоактивные гибкие покрытия (ТАГП).

Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа или водостойкой фанеры, с тыльной стороны которой расположены электрические нагревательные элементы. В современных опалубках в качестве нагревателей применяют греющие провода и кабели, сетчатые нагреватели, углеродные ленточные нагреватели, токопроводящие покрытия и др. Наиболее эффективно применение кабелей, которые состоят из константановой проволоки диаметром 0,7… 0,8 мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком. Для обеспечения равномерного теплового потока кабель размещают на расстоянии 10… 15 см ветвь от ветви.

Сетчатые нагреватели (полоса сетки из металла) изолируют от палубы прокладкой асбестового листа, а с тыльной стороны опалубочного щита — также асбестовым листом и покрывают теплоизоляцией. Для создания электрической цепи отдельные полосы сетчатого нагревателя соединяют между собой разводящими шинами.

Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают меднению.

В греющую опалубку может быть переоборудована любая инвентарная с палубой из стали или фанеры. В зависимости от конкретных условий (темпа нагрева, температуры окружающей среды, мощности тепловой защиты тыльной части опалубки) потребная удельная мощность может колебаться от 0,5 до 2 кВ А/м2. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании узлов сборных железобетонных элементов.

Термоактивное покрытие (ТРАП) — легкое, гибкое устройство с углеродными ленточными нагревателями или греющими проводами, обеспечивающие нагрев до 50°С. Основой покрытия является стеклохолст, к которому крепят нагреватели. Для теплоизоляции применяют штапельное стекловолокно с экранированием слоем из фольги. В качестве гидроизоляции используют прорезиненную ткань.

Гибкое покрытие можно изготовлять различного размера. Для крепления отдельных покрытий между собой предусмотрены отверстия для пропуска тесьмы или зажимов. Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях конструкций. По окончании работы с покрытием на одном месте его снимают, очищают и для удобства транспортировки сворачивают в рулон. Наиболее эффективно применять ТРАП при возведенииплит перекрытий и покрытий, устройстве подготовок под полы и др. ТРАП изготовляют с удельной электрической мощностью 0,25… 1 кВ-А/м2.

При инфакрасном нагреве используют способность инфракрасных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию, что повышает теплосодержание этого тела.

Генерируют инфракрасное излучение путем нагрева твердых тел. В промышленности для этих целей применяют инфракрасные лучи с длиной волны 0,76… 6 мкм, при этом максимальным потоком волн данного спектра обладают тела с температурой излучающей поверхности 300…2200°С.

Теплота от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика теплоты. Поглощаясь поверхностями облучения, инфракрасные лучи превращаются в тепловую энергию. От нагретых таким образом поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной теплопроводности.

Для бетонных работ в качестве генераторов инфракрасного излучения применяют трубчатые металлические и кварцевые излучатели. Для создания направленного лучистого потока излучатели заключают в плоские или параболические рефлекторы (обычно из алюминия).

Инфракрасный нагрев применяют при следующих технологических процессах: отогреве арматуры, промороженных оснований и бетонных поверхностей, тепловой защите укладываемого бетона, ускорении твердения бетона при устройстве междуэтажных перекрытий, возведении стен и других элементов в деревянной, металлической или конструктивной опалубке, высотных сооружений в скользящей опалубке (элеваторы, силосы и т. п.).

Электроэнергия для инфракрасных установок поступает обычно от трансформаторной подстанции, от которой к месту производства работ прокладывают низковольтный кабельный фидер, питающий распределительный шкаф. От последнего электроэнергию подают по кабельным линиям к отдельным инфракрасным установкам.Бетон обрабатывают инфракрасными лучами при наличии автоматических устройств, обеспечивающих заданные температурные и временные параметры путем периодического включения-выключения инфракрасных установок.

При индукционном нагреве бетона используют теплоту, выделяемую в арматуре или стальной опалубке, находящихся в электромагнитном поле катушки-индуктора, по которой протекает переменный электрический ток. Для этого по наружной поверхности опалубки последовательными витками укладывается изолированный провод-индуктор. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает переменное электромагнитное поле. Электромагнитная индукция вызывает в находящемся в этом поле металле (арматуре, стальной опалубке) вихревые токи, в результате чего арматура (стальная опалубка) нагревается и от нее (кондуктивно) нагревается бетон.

Индукционный метод применяют для отогрева ранее выполненных и прогрева возводимых каркасных железобетонных конструкций, бетонируемых в любой опалубке и при любой температуре наружного воздуха.

Winter Concrete Care 101: Как защитить бетон от повреждений зимой

Знаете ли вы, что средняя зимняя температура в более чем 25 штатах ниже нуля?

Суровая зимняя погода может быть очень вредной для бетонных поверхностей, если за ними не ухаживать и не защищать должным образом.

При постоянном повторном замерзании и оттаивании, которое происходит в холодные зимние месяцы, бетонные поверхности могут начать отслаиваться и трескаться.

Если вы хотите, чтобы ваш бетон выжил этой зимой и еще многими другими, вы находитесь в нужном месте.Мы рассмотрим лучшие способы защиты ваших бетонных поверхностей от суровых зимних погодных условий.

Ниже приведено полное руководство по зимнему бетону с нашими лучшими советами по уходу за бетоном, чтобы ваши поверхности были в безопасности всю зиму. Продолжайте читать, чтобы узнать больше!

3 шага к защите бетона от зимней погоды

Хотя бетон и имеет прочный внешний вид, это очень пористый материал. Без помощи микроскопа вам трудно увидеть многочисленные отверстия и заливки, из которых состоит бетонная плита.Все эти почти невидимые отверстия в бетоне означают, что всякий раз, когда идет снег, холмы или дождь, вода может проникать через поверхность бетона.

Когда вода замерзает, она расширяется на 9%. Чтобы лучше представить себе это, представьте, как кубики льда выходят за пределы уровня, на котором вы заполняете их водой, и вы лучше понимаете, как вода действует по-другому, когда она замерзает внутри бетона. Когда температура падает и земля начинает замерзать, вода, застрявшая внутри куска бетона, также замерзает.

Когда вода в бетоне замерзает, она расширяется, оказывая давление на бетонную плиту изнутри. Это приводит к нарушению структурной целостности бетона, что в конечном итоге приводит к повреждению вашего бетона.

Когда температура снова начнет повышаться, вода внутри бетонной плиты начинает таять, вы можете заметить, что ваш бетон начинает трескаться и отслаиваться. Поскольку эти циклы оттаивания и замораживания циркулируют в течение холодных зимних месяцев, увеличивается количество повреждений, которые испытывает ваш бетон, поскольку структурная целостность продолжает подвергаться давлению из-за замерзания льда.

Шаг 1:

Ремонт и ремонт Трещины и другие повреждения

Есть ли вокруг вас бетонные плиты, на которых начинают появляться признаки повреждения? Если вы заметили трещины на каких-либо бетонных поверхностях, лучший способ предотвратить дальнейшее распространение повреждений на окружающий бетон — это залатать и отремонтировать трещины.

Чтобы остановить развитие трещин в бетоне, первым делом необходимо заполнить трещины гибким герметиком.Когда вы наносите гибкий герметик, он создает водонепроницаемую связь с поверхностью бетона, которая также должна визуально сливаться с окружающей областью.

По мере высыхания этого гибкого потолка он будет сохранять гибкость и не будет отрываться от окружающей стороны трещины. Это означает, что даже когда погода снова нагреется, и бетон начнет расширяться или сжиматься дальше, герметик сможет двигаться вместе с колебаниями бетона.

Однако, если у вас есть бетонная плита с обширными повреждениями, такими как многочисленные большие трещины или неровная поверхность, вам следует проконсультироваться с профессиональной компанией по ремонту бетона.Они помогут вам обеспечить устойчивость бетонной плиты, прежде чем вы начнете ремонтировать бетон.

Если вы являетесь домовладельцем, у которого система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха установлена ​​на бетонной плите, вы все равно должны убедиться, что бетон закреплен, если есть какие-либо трещины или заметно видимые повреждения. Если вы считаете, что вам нужно переместить центральный кондиционер, мы всегда рекомендуем вызывать сертифицированного специалиста по HVAC для этого типа работы. Хотя перемещение устройства и ремонт бетона может стоить несколько сотен, в будущем это сэкономит вам тысячи.

Шаг 2:

Герметизация любых бетонных поверхностей

Герметизируя любые бетонные конструкции, которые вы хотите защитить в суровые зимние месяцы, вы поможете избежать повреждений, вызванных льдом или снегом. Вам необходимо герметизировать любые бетонные поверхности, прежде чем он начнет покрывать снег или лед в течение ночи, так как это предотвратит проникновение влаги в бетонную поверхность и ее ослабление при температуре ниже точки замерзания.

Если вы уже отремонтировали бетон или его вообще не нужно ремонтировать, вы можете использовать акриловый герметик для защиты бетона от низких температур.

Шаг 3:

Избегайте попадания соли на бетон

Хотя соль не вступает в химические реакции с бетоном, на самом деле она может притягивать влагу к поверхности вашего бетона. Это означает, что коррозия, вызванная солью, может повлиять на арматуру бетона под поверхностным слоем, что увеличивает вероятность образования трещин и отслаивания в бетоне.

Кроме того, соль не останавливает процесс замерзания и оттаивания влаги в бетонной плите.Когда вода замерзает, солится и снова начинает замерзать на вашем бетонном разрезе, дополнительное добавление соли может увеличить уровень нагрузки, которую я оказываю на поры внутри вашего бетона.

Что нужно сделать, чтобы заменить соль в бетонных сооружениях в холодные зимние месяцы? Первый шаг, который вы всегда должны делать, — это счистить как можно больше льда и снега на участках, по которым вы идете, чтобы свести к минимуму сбор льда при отрицательной температуре. Более безопасная альтернатива — гравий или песок, чтобы лед был менее скользким.

Зимний уход за бетоном 101

Понимание ухода за зимним бетоном для защиты вашего бетона от повреждений зимой имеет важное значение, если вы хотите сохранить свой бетон здоровым в течение всего года. Мы надеемся, что это руководство поможет вам лучше понять, как правильно ухаживать за бетоном до наступления зимы.

Вы заинтересованы в поиске профессиональной бетонной компании, которая поможет вам отремонтировать бетон, поврежденный холодной погодой? Щелкните здесь, чтобы связаться с нами сегодня для получения дополнительной информации!

Могу ли я поручить подрядчику заливать бетон зимой?

Сезоны приходят и уходят.Когда сезонные изменения приводят к возникновению экологических проблем, некоторым предприятиям все равно приходится продолжать работу, чтобы проекты выполнялись в соответствии с целевым показателем. В частности, в строительстве внешние условия могут иметь большое влияние на ход проекта. Многие строительные объекты — по понятным причинам — предпочитают начинать строительство весной или летом, когда более стабильная и менее неблагоприятная погода облегчает работу.

Но что, если график вашего проекта не позволяет роскоши ждать хорошей погоды? Если вам нужно заложить фундамент проекта и залить бетоном зимой, возможно ли это вообще? Вот ответ.

Процесс отверждения

Бетон имеет удобное свойство быть почти «жидким» веществом. Его можно вливать в жидкую форму, придавая любую форму, которая может потребоваться, но затем она затвердевает в твердую, прочную окончательную форму. Именно по этим причинам, а также из-за экономической эффективности бетон сегодня является одним из самых популярных строительных материалов.

Однако переход от жидкого состояния к твердому — особенный. Один из компонентов этого процесса, известный как отверждение, — это когда различные вещества в «рецепте» бетона взаимодействуют с водой в процессе, известном как гидратация, который связывает все вместе.Без процесса гидратации бетон не смог бы со временем превратиться в прочное вещество, с которым мы знакомы.

Температурный фактор

Одним из факторов, влияющих на продолжительность гидратации и отверждения, является температура. Проще говоря, чем выше температура, тем быстрее бетон застынет и застынет. Очевидно, это означает, что для любого строительства, которое ведется зимой, более низкие температуры могут стать проблемой. Если стойкое похолодание — как это часто бывает в Талсе, штат Оклахома — происходит, когда температура опускается ниже 40 и остается такой в ​​течение нескольких дней, это может повлиять на бетон и его отверждение.

Однако это не означает, что заливка бетона зимой невозможна, просто это может занять больше времени и создать больше проблем. Если ваш график требует, чтобы вы не могли дождаться конца зимы, вы можете кое-что предпринять, чтобы компенсировать это.

Отопление и изоляция

Не заблуждайтесь, заливка бетона зимой возможна, но для обеспечения успеха это потребует дополнительных затрат. Место, на которое будет заливаться бетон, не должно быть замерзшим, поэтому перед заливкой необходимо провести дополнительные приготовления для воссоздания летних условий зимой.

После завершения всех подготовительных работ необходимо внимательно следить за температурой бетона и проводить все необходимые работы по уходу и техническому обслуживанию. Требуется больше оборудования и больше внимания, но заливка бетона зимой — можно!

Мы можем делать работу

R&M Concrete уже много лет успешно работает с другими предприятиями, закладывая фундамент своих проектов как здесь, в Оклахоме, так и во многих других штатах. Если у вас есть коммерческий проект, требующий надежного специалиста по бетону, свяжитесь с нами и получите бесплатную оценку того, что необходимо сделать.

Какие меры предосторожности следует соблюдать при заливке бетона зимой?

Хотя вы можете столкнуться с некоторыми проблемами при заливке бетона при более низких температурах, многие часто обнаруживают, что дополнительные усилия и дополнительные процедуры в конечном итоге окупаются. Зимой и при более низких температурах бетон необходимо постоянно защищать от циклов замерзания и замораживания-оттаивания на ранних стадиях. Необходимо предпринять дополнительные меры, чтобы бетон не остыл слишком быстро, что могло бы привести к его ослаблению, увеличивая риск растрескивания и разрушения.Приняв определенные меры предосторожности, можно заливать бетон зимой.

Для правильного схватывания и затвердевания бетона должна иметь место химическая реакция, называемая гидратацией (также известная как процесс отверждения), которая состоит из химических веществ в бетоне, вступающих в реакцию с водой для связывания смеси. Для того, чтобы произошло увлажнение, температура бетона должна быть 40ºF. Все, что ниже этой температуры, замедлит процесс гидратации и может даже вызвать его остановку, поскольку более низкие температуры увеличивают продолжительность периода гидратации.При более низких температурах необходимо соблюдать осторожность, чтобы в процессе отверждения не образовывались кристаллы льда. Избыточное количество свободной воды в бетонной смеси будет иметь прямую связь с результирующим разрушающим действием.

В процессе гидратации необходимо тепло. Существует множество способов повысить температуру в период гидратации. Один из способов — добавить в смесь дополнительный цемент. Дополнительный цемент обеспечит дополнительное тепло процессу гидратации. Температуру бетона также можно повысить, нагревая компоненты.Заполнители в смеси можно нагреть, или вы можете нагреть воду для затворения, добавляемую в цемент. При нагревании воды температура воды должна быть постоянной в каждой партии бетона, чтобы обеспечить одинаковую производительность и предсказуемость. Как правило, тщательно нагреть заполнители сложно. Чтобы обеспечить пригодность нагретой воды для смешивания, храните ее в помещении или под землей.

В дополнение к нагреванию заполнителей вам может потребоваться добавить в смесь химический ускоритель, который ускорит процесс гидратации.Ускорение процесса гидратации, в свою очередь, ускоряет время схватывания цемента. Два типа ускорителей — хлорид кальция и нехлоридный тип. Однако хлорид кальция может вызвать коррозию любой стали, используемой в бетоне. Однако нехлоридный тип не вызывает коррозии и может использоваться в гораздо больших количествах. Недостаток нехлоридных типов в том, что они дороже хлорида кальция.

Итак, насколько холодно слишком холодно? Холодной погодой считается температура ниже 40ºF в течение 3 дней подряд и температура не выше 50ºF в течение более половины любого 24-часового периода.Чтобы подготовить место для заливки бетона, убедитесь, что у вас есть все необходимое изоляционное и обогревательное оборудование на рабочем месте, готовое к работе. Во-первых, перед укладкой бетона необходимо разморозить землю. Бетон нельзя заливать мерзлым земляным полотном. Если ожидается замерзание, защитите земляное полотно и доведите температуру до отметки выше нуля. Если бетон укладывается на мерзлое земляное полотно, при оттаивании земляного полотна произойдет неравномерное оседание, что приведет к растрескиванию.

Чем ниже температура окружающего воздуха, тем сложнее поддерживать стабильную температуру бетона.Температура земляного полотна должна быть максимально приближена к температуре заливаемого бетона. После заливки бетона жидкий отверждающий состав можно распылить на бетон и защитить изолированным одеялом. В случае перекрытия перекрытия в замкнутом пространстве используйте вентилируемый обогреватель. Если глубина замерзшего земляного полотна составляет всего несколько дюймов, существуют различные варианты оттаивания, такие как пропаривание, насыпание горячего песка или гравия или покрытие изоляцией на пару дней.

Свяжитесь с нами, если вам понадобится товарный бетон или зимняя защита от обледенения!

Вам также может понравиться …

Камины FireRock

Вредна ли каменная соль бетону?

Как выбрать средство для защиты от обледенения зимой

Можно ли заливать бетон зимой? — B & W Construction

Здесь, в Вестерн, штат Нью-Йорк, чаще бывает холодно, чем нет. Наш сезон бетонирования в холодную погоду длится с конца октября до конца марта. В B&W Concrete мы знаем, что происходит со свежим бетоном, если он подвергается воздействию низких и низких температур.Если только что залитый бетон замерзнет, ​​у вас будут проблемы с масштабированием поверхности, выскакиванием, растрескиванием и в целом более слабым бетоном. Если вам понадобится бетон в Баффало, штат Нью-Йорк, в зимние месяцы, мы специалисты, которые сделают проект правильно!

В холодную погоду бетонную смесь следует смешивать с теплой или горячей водой с температурой от 120 до 140 градусов по Фаренгейту. Это должно дать вам температуру бетона около 60 градусов после смешивания. Перед заливкой форм, арматуры и закладных плит должны быть очищены от снега и льда, иначе в этих местах останутся пустоты.После того, как бетон уложен, вам нужно иметь переносные обогреватели, ограждения здания, портативные обогреватели и другие материалы, готовые для изоляции температуры бетона.

4 Советы по бетону

1. Свежезамешанный бетон необходимо защищать от замерзания до тех пор, пока он не достигнет прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм.

2. При температуре 70 градусов по Фаренгейту бетон обычно достигает 500 фунтов на квадратный дюйм в течение 24 часов.

3. При температуре 40 градусов по Фаренгейту бетон может нагреться до 500 фунтов на квадратный дюйм за 72 часа.

4. Свежий замерзший бетон не будет таким погодостойким и водонепроницаемым, как незамерзший бетон.

Заливка бетона на землю в холодную / морозную погоду

Очень важно защитить земляное полотно изолирующими одеялами, сеном или тентом и нагреть его перед заливкой бетона. Если земляное полотно холодное, тепло будет выделяться из бетона, что замедляет время схватывания. При использовании палатки и обогрева важно выводить обогреватель наружу.Обогреватели производят углекислый газ, который соединяется с гидроксидом кальция в свежем бетоне. Это образует слабый слой карбоната кальция, который препятствует гидратации цемента.

В B&W Concrete в Буффало, штат Нью-Йорк, мы заранее планируем, как защитить бетон после заливки. Мы подготовим практический метод поддержания тепла и гидратации бетона. Хотите узнать больше о B&W Concrete в Буффало, штат Нью-Йорк, и увидеть, что мы можем сделать для вашего дома? Подпишитесь, чтобы получить бесплатную оценку вашего проекта или любых улучшений дома на открытом воздухе! С нашим бетоном в Буффало, штат Нью-Йорк, мы стремимся воплотить ваш проект и мечту в реальность!

Воздействие зимней погоды на незащищенный бетон

Когда наступает зима, важно понимать ценность защиты вашего бетона в эти холодные месяцы.Если вы не позаботитесь о бетоне до и во время низких температур, это может быть чрезвычайно пагубным. Следуйте инструкциям, чтобы понять, что может случиться с вашим бетоном этой зимой, если вы не уделите время его защите.

Урон от проникновения соли

Хотя вы можете думать о соли как о главном решении для борьбы с обледенением или удаления снега с проезжей части, она может быть очень вредной для любого бетонного помещения. Поскольку соль вызывает таяние льда и снега, она снижает температуру замерзания воды, притягивая влагу.Это в конечном итоге увеличивает цикл замораживания-оттаивания. Соль также оставляет на поверхности белый налет, называемый высолами. В результате бетон теряет эстетическую привлекательность. Использование песка вместо соли в качестве тяги — отличная альтернатива.

Выцветание поверхности

Цикл замораживания-оттаивания

Когда незащищенный бетон подвергается воздействию морозно-оттаивания, существует более высокая вероятность проникновения воды. Влага во всех ее возможных формах — снег и лед, дождь и водяной пар — может привести к порче бетона.Когда вода попадает в незапечатанный бетон, она заливает его заливками. В конечном итоге вода замерзает, расширяясь на поверхности, вызывая трещины и другие формы разрушения. Ухудшение может состоять из микротрещин, образования накипи, изменения цвета, образования трещин и коррозии стыков. Гниение стенок также возможно при чрезмерном воздействии влаги. Чем больше проникновение воды, тем больше вреда для вашего незащищенного бетона.

Для предотвращения проникновения воды и дальнейших повреждений настоятельно рекомендуется герметизировать бетон до того, как температура упадет.

Трещины в негерметичном бетоне

Герметичный бетон, отражающий проникновение влаги

Вспахать бетон

Защита бетона от снега не только минимизирует возможность образования льда, но и снижает вероятность повреждения во время цикла замораживания-оттаивания. При вспашке снега и льда на незащищенном бетоне важно максимально избегать использования металлических лезвий. Металлические ножи на плугах и экскаваторах могут вызвать царапины, сколы и ржавчины на бетоне.Вместо этого используйте пластиковую кромку для очистки снега и льда, чтобы предотвратить повреждение.

Предотвращение этих повреждений

Чтобы избежать большинства этих повреждений, нанесение профессионального герметика на ваш бетон — лучший способ защитить его. Устойчив к воздействию воды, соли и других агрессивных химикатов, мы рекомендуем наносить герметик каждые 2-3 года. Чем больше вы заботитесь о своем бетоне и заранее готовитесь к зиме, тем дольше прослужит ваш красивый бетон, что продлит ваши инвестиции в бетон!

Новое исследование: бетон для холодной погоды

Бригада Purinton Builders кладет фундаментную плиту жилого дома на рассвете зимним утром.По словам Пуринтона, при правильном дизайне смеси и хорошем контроле температуры бетона в грузовике для товарной смеси, его бригады могут безопасно укладывать плиты в морозную погоду, без обогреваемого помещения, а иногда даже без одеял.

В декабрь 2014 года, днем ​​9 ° F, бетонный подрядчик из Коннектикута Деннис Пуринтон заливал плиту на уклон. Это была та работа, которую Пуринтон делал достаточно часто раньше. Но на этот раз у него была небольшая аудитория экспертов и представителей поставщиков из бетонной промышленности — некоторые из них, как и сам Пуринтон, члены консенсусного комитета, который создает ACI 306, Руководство Американского института бетона по бетону для холодной погоды.

Целью Пуринтона было продемонстрировать своей аудитории — и, соответственно, всему комитету ACI 306 — то, что он уже знал по многолетнему опыту работы в условиях Новой Англии: «Бетон работает очень, очень хорошо в холодную погоду. ”

ACI 306 — это не код и даже не стандарт. Это рекомендательный документ, который помогает профессионалам в бетонной промышленности понять, как достичь своих целей, когда наружная температура падает до нуля. Инсайдеры комитета говорят, что издание документа 2010 г., в котором учтены достижения в области бетонных технологий и практики, появившиеся после предыдущего обновления в 1988 г., было значительным обновлением (подробнее см. «Бетонирование для холодной погоды 101» Уильяма Д.Палмер-младший и Стив Морриэл, в «Бетонной конструкции Хэнли Вуда», 29 сентября 2011 г.). Рекомендации из версии 1988 года остаются в книге для обоснования основ. Но текущая практика продолжает развиваться, и даже документ 2010 года не включает в себя все последние отраслевые исследования. Итак, комитет ACI 306 работает над еще одним обновлением. После формального процесса проверки ACI новое издание, вероятно, будет выпущено в 2016 или 2017 году.

Стены подвала для холодной погоды

Работа Денниса Пуринтона с укладкой плит в холодную погоду идет по стопам более ранней программы, осуществляемой Ассоциацией бетонных оснований (CFA), торговой группой со штаб-квартирой в Маунт-Вернон, штат Айова.С 2001 по 2004 годы подрядчики CFA изучали практические возможности укладки бетонных стен подвала зимой. Ассоциация разработала десятки бетонных смесей с использованием различных цементов и добавок, а также проверила характеристики бетона в холодных условиях. (Для получения дополнительной информации см. «Pour It On» Теда Кашмана, Builder 9/05).

Для каждой смеси исследователи CFA разработали так называемую «кривую зрелости» — математическое соотношение между температурой, временем и развитием прочности бетона, — которая позволяет подрядчику проследить увеличение прочности любого бетона с течением времени, просто наблюдая за его температурой. измеряется датчиком, помещенным в бетон во время его заливки.Таким образом, вместо того, чтобы полагаться на общие практические правила, предписанные кодексом, подрядчик, использующий «метод зрелости», может измерить прирост прочности своего материала в режиме реального времени. Подрядчики, которые разбираются в методе и хорошо знают свои бетонные смеси, могут укладывать бетон в холодную погоду без таких дорогостоящих мер, как установка палаток, обогрев или даже изоляция. А зная прочность бетона от часа к часу, они могут знать с точностью до часа, достиг ли бетон минимальной прочности, необходимой для того, чтобы бригада могла снимать опалубку или даже засыпать стену подвала.Это может сэкономить дни на графике строительства.

Выводы CFA помогли сформировать еще один документ ACI, ACI 332 (Требования жилищного кодекса для конструкционного бетона и комментарий ). В отличие от ACI 306, ACI 332 написан на языке кода, и на него можно ссылаться непосредственно в строительных контрактах. На основании исследований CFA ACI 332 содержит формулировку, поддерживающую использование метода зрелости при размещении в холодную погоду в качестве альтернативы соблюдению требований защиты, которые не отражают прогнозы прочности в реальном времени.

Но данные, полученные в ходе исследования CFA, и извлеченные уроки не применимы автоматически к размещению плоских строительных конструкций, таких как фундаментные плиты или тротуары, потому что условия, очевидно, другие. В отличие от стены подвала, плита не имеет защиты формы стены. Когда на улице холодно, холодное основание может «высасывать» тепло из свежего бетона, замедляя процесс твердения. А плиты имеют большую площадь поверхности, которая подвергается воздействию холодного зимнего воздуха, что создает серьезный риск повреждения из-за замерзания в раннем возрасте.Таким образом, исследования продолжаются, чтобы оправдать применение методов зрелости к открытой плоской поверхности в холодных погодных условиях.

Демонстрация Денниса Пуринтона в Коннектикуте — хорошее начало. Но работа Пуринтона не была опубликована или воспроизведена, и самих по себе его данных, вероятно, будет недостаточно, чтобы стимулировать дальнейшие пересмотры ACI 306. Но другие исследователи изучают способы улучшения размещения в холодную погоду. Тем временем подрядчики на местах уже могут воспользоваться методом зрелости.В принципе, сказал Пуринтон, «если у вас есть мобильный телефон и ноутбук, у вас есть возможность сделать это — за очень небольшую сумму денег».

Понимание зрелости

Зрелость: отслеживание времени и температуры

Просмотреть все 4 фотографии

Поминутный мониторинг температуры бетона позволяет подрядчику узнать, когда бетон твердый.

Слайд-шоу

Бетон представляет собой смесь песка, гравия (камня), воды и цемента (см. «Основы бетона» Брента Андерсона, JLC Jun / 00). Некоторые бетонные смеси также включают дополнительные вяжущие материалы (например, летучую золу и гранулированный грунт. -плавильный шлак) и химические примеси.Бетон выделяет тепло во время затвердевания в результате химического процесса, при котором цемент реагирует с водой с образованием твердой, стабильной пасты. Вырабатываемое тепло называется «теплотой гидратации.”

Ключевой задачей при бетонировании в холодную погоду является предотвращение повреждений бетона от раннего промерзания. Бетон, защищенный от замерзания до тех пор, пока он не достигнет прочности на сжатие не менее 500 фунтов на квадратный дюйм, не будет поврежден при воздействии одного цикла замораживания. Но если замерзание произойдет до достижения 500 фунтов на квадратный дюйм, окончательная прочность бетона может снизиться вдвое.

Гидратация цемента. У науки нет полного объяснения химического процесса гидратации или полного описания окончательной структуры бетона.Но у экспертов действительно есть хорошая рабочая модель (см. Слайд-презентацию «Гидратация портландского цемента» доктора Кимберли Кертис, Школа гражданского строительства Технологического института Джорджии). Гидратация цемента происходит поэтапно: от «застывания» (потери удобоукладываемости) до «схватывания» (затвердевания) и до «затвердевания» (увеличения прочности). На протяжении всего процесса вода расходуется — разлагается на водород и кислород, которые блокируются в образующихся соединениях, образующих твердый бетон.

Но на ранних стадиях затвердевания и схватывания затвердевающий материал является хрупким, и остается много свободной воды.Если лед образуется в этот ранний период — до того, как бетон достигнет прочности на сжатие около 500 фунтов на квадратный дюйм, — расширяющийся лед разрушит непрочный цемент, ухудшая качество бетона.

По мере протекания реакции свободная вода расходуется, бетон становится прочнее, и в нем образуются воздушные пустоты, так что у любого образовавшегося льда будет пространство для расширения. С этого момента бетон может опускаться ниже точки замерзания, и он не будет поврежден. Таким образом, зимой основная цель — поддерживать бетон выше точки замерзания до тех пор, пока его прочность на сжатие не превысит примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.После этого можно безопасно снять покрывающие одеяла, тепло, укрытие и т. Д.

Раньше нельзя было точно сказать, когда бетон стал достаточно твердым в течение нескольких часов или дней после заливки. Таким образом, правила допускали ошибку в плане осторожности: вы должны были держать защиту на месте в течение установленного периода дней, включая здоровый запас прочности (см. «Бетонирование в холодную погоду», Ким Башам, JLC 1/95).

Измерение температуры. Но современный метод созревания позволяет подрядчикам непосредственно наблюдать за бетоном, чтобы узнать, насколько далеко продвинулась реакция гидратации.Это связано с тем, что скорость реакции гидратации напрямую связана с температурой материала: чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. Если вы измеряете и записываете температуру с течением времени, вы можете оценить, насколько далеко зашла реакция. И для каждой конкретной смеси вы можете с достаточной степенью точности узнать, насколько прочным стал бетон.

Чтобы узнать больше об использовании зрелости для принятия решений в конкретных работах, JLC обратился к Джону Гнэдинжеру, директору инженерных услуг Con-Cure Premiere.Con-Cure производит датчики температуры, электронные устройства и пакеты программного обеспечения, которые подрядчики по бетону используют для отслеживания зрелости бетона в полевых условиях.

Gnaedinger обеспечивает обучение и техническую поддержку подрядчиков, которые используют систему зрелости Con-Cure. Среди его клиентов — поставщики товарных смесей, производители сборного железобетона и компании по производству бетона после натяжения, а также такие подрядчики, как Деннис Пуринтон, которые работают в основном в жилищном строительстве. Гнэдинджер также является членом комитета ACI 306 и помогал Пуринтону с его программой зимних демонстраций в 2014 году.

«Прежде всего, — пояснил Гнэдинджер, — любая система зрелости должна регистрировать температуру с течением времени. Вы должны иметь возможность смотреть на эти данные и соотносить их с кривой зрелости, которую вы устанавливаете заранее в лаборатории ».

Но есть искусство применять метод зрелости в полевых условиях, — сказал Гнэдинджер. «Важно то, где вы устанавливаете датчик, — пояснил он. «Вы выбираете области, которые, по вашему мнению, будут самыми холодными, и области, где вы ожидаете наибольшего воздействия элементов.”

В системе созревания Con-Cure« ZoneCure »датчик температуры защищен пластиковой гильзой, поэтому датчик можно восстанавливать и использовать несколько раз. Датчик отправляет данные на электронный монитор, который записывает информацию на месте, а также отправляет ее по беспроводной сети на портативный компьютер. Система создает температурную историю, которая описывает характеристики бетона и одновременно вычисляет зрелость материала, обеспечивая в реальном времени оценку прочности бетона на месте.

Цилиндры. Подрядчики обычно не используют систему зрелости для определения окончательной прочности бетона, — сказал Гнэдинджер. Для этого они используют старомодный метод: они заливают тестовые цилиндры и ломают их в лаборатории после 28-дневного лечения. Но они используют данные о зрелости на ранних этапах работы, чтобы принимать ежедневные производственные решения.

Цилиндры часто затвердевают в условиях, отличных от реальной конструкции, и прочность цилиндров может отставать от прочности бетона на месте.«С помощью системы зрелости вы действительно можете узнать, какая сила в конструкции, в любой момент, не ломая цилиндр», — сказал Гнэдинджер, — «и вы знаете, что сама структура передает прочность, так что вы можете разделить формы. . Я был на работе, где разница во времени составляет три дня «.

Управленческие расходы. Подрядчик из Коннектикута Деннис Пуринтон не кладет датчики зрелости на каждую плиту, которую заливает. Но он действительно часто использует систему, сказал он, особенно если ему нужно задокументировать качество своей работы для клиента или третьей стороны.

Имея опыт, Purinton научился использовать информацию о зрелости для управления затратами. «ACI 306 дает вам варианты, чем заняться зимой», — сказал он. «Используете ли вы горячую воду, ускорители, одеяла, обогреваете? Что вы делаете? Отслеживая прирост прочности и температуру бетона в течение сезона, вы знаете, как работает ваш бетон. Затем, когда становится холоднее, вы добавляете в бетон какой-то усилитель производительности. Но вы можете оценить каждый из этих усилителей.Так что со временем вы сможете значительно повысить рентабельность, используя систему измерения срока погашения ».

Arctic Concrete

Есть еще одна организация, интересующаяся бетоном для холодных погодных условий: армия США. В сотрудничестве с несколькими государственными департаментами автомобильных дорог (которые заинтересованы в продлении сезона бетонных работ и сокращении времени, необходимого для ввода в эксплуатацию тротуаров), исследователи из Исследовательской и инженерной лаборатории холодных регионов армейского корпуса инженеров (CRREL) в Нью-Гэмпшире изучают способы понизить температуру замерзания бетона, используя стандартные добавки, содержащие нитрат кальция, нитрит кальция и тиоцианат натрия.

Толкая конверт

Фэрбенкс, Аляска, забастовки бетонной бригады, поплавки и затирки свежеуложенного бетона на испытательную плиту для демонстрационного проекта, организованного инженерами Лаборатории исследований и инженерии холодных регионов армии США (CRREL). Исследователи CRREL считают, что использование бетонных смесей с добавками незамерзающих может продлить сезон строительства бетонных конструкций до зимних месяцев, даже в холодных регионах, без необходимости использования обогреваемых ограждений или теплоизоляции.

В отличие от хлорида кальция, добавки, которая обычно используется для ускорения схватывания бетона в холодную погоду, эти альтернативы не вызывают коррозии арматуры — и фактически могут обеспечить некоторую защиту от коррозии стали. Кроме того, метод «антифриза», который оценивает CRREL, не зависит от нагрева бетона во время раннего схватывания; вместо этого основное внимание уделяется предотвращению замерзания воды даже при низких температурах. Когда бетон схватывается и затвердевает при более низких температурах (но не замерзает), его долговременная прочность повышается.

«Антифризный бетон» CRREL зарекомендовал себя как практический подход к укладке бетона в холодную погоду без обогреваемых помещений или изоляционных покрытий. Для демонстрации 2010 года недалеко от Фэрбенкса, Аляска, CRREL залил пять секций парковочной плиты по своему рецепту и наблюдал, как температура свежего бетона упала ниже 30 ° F без какого-либо повреждения готовых плит (которые в конечном итоге достигли прочности на сжатие 7000 фунтов на квадратный дюйм после 28 -дневное лечение).

При тестировании небольших образцов для определения точки замерзания одна из смесей CRREL достигла 23 ° F до того, как вода в смеси замерзла.«Если минимальная температура бетона будет снижена до 23 ° F вместо текущего предела в 40 ° F», — отмечается в отчете CRREL об испытаниях, — «предполагается, что к строительному сезону могут быть добавлены дополнительные 3-4 месяца. в континентальной части Соединенных Штатов ».

Но вам не обязательно использовать антифриз максимально эффективно, — сказала инженер CRREL Линетт Барна JLC . «На площадке есть пять тестовых плит, — пояснил Барна. «Дозировки, которые мы используем, находятся в пределах рекомендаций производителя, но одна из плит была в более высоком диапазоне дозировки.На другом конце площадки мы кладем плиту с минимальной дозировкой. Даже при самой низкой дозировке мы по-прежнему получаем очень хорошую производительность от этой плиты ».

Опыт Арктики

Бригада местной компании по производству товарных смесей в Фэрбенксе, Аляска, кладет бетонную плиту из «антифриза» инженерного корпуса США в морозный день на Аляске. Исследователи сообщили, что бетон затвердел, несмотря на то, что температура упала ниже нуля. По словам инженера Лаборатории исследований и разработки холодных регионов (CRREL) Линетт Барна, члены экипажа сказали, что предпочитают этот метод работе в пределах отапливаемого помещения.

Barna сказал, что антифризный бетон также кажется более долговечным, чем бетон, помещенный в отапливаемый корпус. «Имея возможность снизить температуру и не нагревать ее, вы создаете более однородные условия для застывания бетона», — сказал Барна. «Мы провели параллельное сравнение ремонта бордюров в Нью-Гэмпшире. С западной стороны мы использовали подход антифриза, а с восточной стороны сделали палатку и обогрев. Обычная сторона теперь начинает трескаться и трескаться через 10 лет.Со стороны антифриза состояние по-прежнему очень хорошее, трещины узкие и нет сколов. Так что, имея возможность иметь более однородное состояние, мы создали более прочный бетон ».

Исследователи CRREL также подозревают, что антифризный бетон имеет лучшую структуру внутренних пустот, которая обеспечивает большую защиту от повреждений, вызванных замерзанием-оттаиванием при эксплуатации. Примесь антифриза становится более концентрированной, так как вода в смеси расходуется в процессе схватывания и затвердевания; Инженеры CRREL считают, что некоторое количество антифриза может оставаться в затвердевшем бетоне во время эксплуатации, обеспечивая постоянную защиту от замерзания-оттаивания в течение многих лет.Эти идеи, сказал Барна, подлежат изучению в будущем.

Тед Кушман — пишущий редактор JLC.

Сборный бетон в суровых зимних условиях

Сборные железобетонные конструкции для холодной погоды

Зимние условия представляют собой серьезную проблему для строительной отрасли. Заливка бетона затруднена, когда температура опускается почти до нуля. Укладка бетона в холодную погоду может оказаться невозможной после наступления мороза, если вы не примете много дорогостоящих мер предосторожности.Холодные зимние условия не только значительно увеличивают затраты на строительство, но также замедляют график и снижают безопасность рабочих.

Большая часть Америки страдает от зимних погодных условий, но строительные работы могут продолжаться круглый год. Это потому, что многие архитекторы, инженеры и строители знают, что строительство в холодную погоду можно легко завершить вовремя, в рамках бюджета и безопасно, используя сборный железобетон в зимние месяцы. Сборный железобетон позволяет выполнять строительные работы даже в экстремальные погодные условия в холодные зимние месяцы.

Что такое бетонирование в холодную погоду?

Американский институт бетона (ACI) определяет бетонирование в холодную погоду на основе двух параметров:

• Среднесуточная температура наружного воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту (5 градусов Цельсия).
• Температура наружного воздуха не поднимается выше 50 градусов по Фаренгейту (10 градусов Цельсия) в течение более половины 24-часового периода.

В зависимости от региона это может повлиять на календарные месяцы с октября по апрель.Это более полугода, когда строительные работы могут быть отложены или остановлены из-за мороза, льда, снега или пронизывающего ветра. Строители планируют это и обращают внимание на решения из сборного железобетона и бетонные изделия, адаптированные к погодным условиям.

В коммерческом строительстве бетон используется не только для изготовления фундаментов и плит. Сборный бетон — лучший всепогодный процесс для изготовления архитектурных стеновых панелей, двутавровых балок, пустотелых досок, панелей пола, балок и многих других областей применения. Вы можете найти сборный железобетон в паркингах, офисных зданиях, многоквартирных домах и многоквартирных домах, школах и почти в любом другом крупномасштабном проекте.

На планирование и завершение таких крупных проектов уходит несколько месяцев. Они чувствительны ко времени и требуют непрерывного строительства, которое протекает в зимние месяцы, когда обычные методы монолитного монтажа (CIP) непрактичны, слишком дороги и небезопасны для рабочих, работающих в суровых условиях. Ключом к успешному строительству бетона является изготовление конструктивных элементов в условиях производства, контролируемых окружающей средой.

Традиционный монолитный бетон

Ничто не может сравниться с бетоном по прочности, долговечности и экономичности.Вы можете использовать его над и под землей, а также в воде. Бетон помог построить все мыслимые конструкции, от небоскребов до мостов и дорог. Но, несмотря на все его преимущества и достоинства, у него есть недостатки. Он не может должным образом застыть, когда он слишком холодный, когда выливается на открытом воздухе.

Это довольно серьезные ограничения для заливки бетона на месте. Традиционно бетонные проекты отливаются на место. Формы устанавливаются, бетон смешивается на строительной площадке или привозится автотранспортом с заводов по производству товарных смесей.

Бетон не высыхает до затвердевания. Он переходит из жидкого состояния в твердую массу в результате сложной химической реакции, называемой отверждением. Скорость реакции прямо пропорциональна температуре. Это включает в себя температуру жидкой бетонной смеси и температуру, при которой она остается во время жизненно важного этапа отверждения. Он также включает в себя температуру окружающей среды, которая учитывает окружающую среду, такую ​​как воздух, опалубку и состояние грунта.

Рейтинги Американского института бетона

Американский институт бетона утверждает, что идеальный диапазон температур для заливки бетона составляет от 50 до 85 градусов по Фаренгейту (от 10 до 29 градусов по Цельсию).Идеальная температура отверждения составляет 72 ° F (22 ° C) в течение 28-дневного периода отверждения. Осенью, зимой и весной это практически невозможно для большей части среднеатлантической Америки. Остается лишь узкое окно для правильного использования традиционного метода заливки.

Слишком высокие температуры вызывают обезвоживание бетонной смеси и потенциальную потерю прочности, так как контролируемое удержание воды жизненно важно для идеального отверждения. Низкие температуры приводят к тому, что затвердевающий бетон становится инертным или перестает схватываться. Замерзание во время первоначального отверждения до того, как оно достигнет прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, приведет к полному разрушению отвержденного бетона.В любом случае заливка бетона за пределами допустимого температурного диапазона может стать финансовой катастрофой.

Полная прочность бетона наступает через 28 дней. Вот тогда он достигает расчетной прочности. Прочность бетона измеряется в фунтах на квадратный дюйм или фунтах на квадратный дюйм. Бетонные смеси различаются в зависимости от потребностей. Нормальная прочность конструкции начинается с 2000 фунтов на квадратный дюйм для легких плоских конструкций, таких как плиты и дорожки. Фундаменты и стеновые смеси обычно рассчитаны на сопротивление от 2500 до 3500 фунтов на квадратный дюйм. Ключевые элементы конструкции, такие как балки, колонны и лестницы, смешиваются для получения прочности до 5000 фунтов на квадратный дюйм или более.

Вы можете легко получить все эти смеси, если будете заливать их при надлежащей температуре. Как только температура затвердевающего бетона упадет ниже 50 ° F (10 ° C), скорость затвердевания упадет на 50%. Ниже 40 ° F (4 ° C) процесс отверждения в основном останавливается, и ничего нельзя сделать для его восстановления.

Повышение температуры окружающей среды в искусственных средах

Создание искусственной среды может быть дорогостоящим и непрактичным.Во-первых, это проблема создания конструкции. Это требует времени и материалов, требующих сборки в суровых климатических условиях. Это замедляет работу рабочих и увеличивает риск их безопасности. Тогда есть проблема с нагревом конструкции. Вот проблемы подробно:

• Временные защитные сооружения требуют времени на строительство. На строительных площадках разрабатываются креативные решения, но все они требуют времени на проектирование, исходные материалы, сборку, а затем разборку.

• Остается проблема обращения с отходами . Они могут быть переработаны в часть общего строительного проекта, что компенсирует некоторые затраты. Но обычно любые материалы, связанные с заливкой бетона, загрязнены маслом или суспензией. Это требует больше времени и средств для очистки. Вывоз отходов на свалку стоит дорого и не является экологически безопасной практикой.

• Временные конструкции требуют отопления .В зависимости от источника топлива это может быть дорого. Пропановые и дизельные обогреватели сжигают много дорогостоящего топлива. В очень холодную погоду это может быть непомерно дорого.

• Выхлопные газы от тепла ископаемого топлива создают дополнительную проблему для твердения бетона. Это называется карбонизация . Здесь временные обогреватели работают с плохой вентиляцией и вызывают повышение содержания углекислого газа в воздухе. Затем он вступает в реакцию с гидроксидом кальция при застывании бетона с образованием карбоната кальция.Это приводит к обратному прокаливанию извести и превращает смесь в слабую меловую поверхность и мягкую сердцевину.

• Изоляционные одеяла и другие изоляторы, такие как пена, сено и солома, имеют ограниченную ценность без альтернативного источника тепла. Они подходят для предельных температур. Но как только внутренняя температура затвердевающего бетона падает, эти изоляторы удерживают холод, а не повышают температуру снаружи.

Изменение заливного бетона с добавками

Практически каждый поставщик товарного бетона начнет добавлять в бетонную смесь защиту от холода, как только температура окружающей среды упадет до определенной точки.Это так называемые добавки-смеси. Некоторые предназначены для повышения температуры смеси. Другие предназначены для ускорения времени отверждения. Хотя добавки обеспечивают защиту от прохладной погоды, они ничего не делают, если смесь оставить замерзать. Добавки также создают свои собственные проблемы отверждения. Это популярные добавки к бетону в холодную погоду и некоторые из основных факторов, которые на них влияют.

• Горячая вода — это основная добавка для холодной погоды. Компания по производству товарных смесей рассчитает температуру воды в зависимости от текущей температуры окружающей среды и суточного прогноза.Также учитываются время доставки и расстояние. По общему правилу смесь должна поступать на строительную площадку при температуре 65 ° F (18 ° C).

Чтобы получить приемлемую температуру на месте, температура добавки должна быть очень высокой. Чем выше температура добавляемой воды, тем выше риск отделения агрегатов. Это приводит к слабой прочности и неудачным разливам. Также не приемлемые результаты. Они всегда представляют опасность при забросе в холодную погоду.

Высокая температура воды может вызвать срабатывание вспышки.Это также опасно для возможной силы. Это происходит, когда горячая вода напрямую контактирует с порошком, а не со смесью порошка и заполнителя. Прямой контакт, особенно при высокой температуре, вызывает мгновенное отверждение или оплавление порошка. Это предотвращает связывание заполнителей, что является ключом к прочности бетона.

• Воздухововлечение — еще один важный фактор в контроле качества бетона. Смеси рассчитаны на определенные объемы содержания воздуха. Очень важно заливать бетон с правильным воздухововлечением, особенно в холодную погоду.Воздух — необходимый ингредиент в химических реакциях. Воздух очень чувствителен к температуре, поскольку более холодный воздух сжимается и ослабляет окончательное отверждение.

• Ускорители предназначены для увеличения скорости отверждения. Хлорид кальция является наиболее распространенным ускорителем в холодную погоду. Обычно его добавляют в количестве 1% по объему в прохладные дни и максимум 2% в холодные дни. Кальций всегда присутствует в цементном порошке, но при дополнительном добавлении естественное время отверждения химически увеличивается. Но, как и большинство других добавок, превышающих стандартные конструкции бетонной смеси, чрезмерное количество кальция вызывает потерю прочности.

• Нехлоридные ускорители доступны, но они могут быть очень дорогими. Многие инженеры и строители не знакомы со сложными смесями добавок и предпочитают использовать то, что они знают, как проверенные и достоверные. Было бы ошибкой думать, что другие ускорители действуют как антифриз. Они этого не делают. Они только ускоряют лечение. В бетонной промышленности нет незамерзающих веществ.

Осадка относится к консистенции или толщине бетонной смеси. Низкая осадка из-за низкого уровня воды делает ее густой, сухой и жесткой.Высокие просадки тонкие и жидкие. Поскольку целью холодных проливов является минимизация воды и максимальное время отверждения, желательна густая просадка. Это явная проблема для мест с холодной погодой. Бетон с низкой осадкой трудно обрабатывать в холодную погоду, когда бетон с высокой осадкой легко течет. Это возвращает нас к проблеме воды при заливке бетона в холодную погоду.

• Летучая зола — еще один продукт, используемый в холодном бетоне. Это побочный продукт производства стали, похожий на шлак.Вопреки распространенному мнению некоторых строителей, летучая зола фактически снижает внутреннее нагревание и отверждение.

• Использование цемента типа III , который представляет собой высокопрочный цемент, обычно используемый в сборном железобетоне, но не часто используемый в товарном бетоне. Это немного дороже, чем типичный цемент типа I (общего назначения), но он полезен для получения высокой начальной прочности, что важно при бетонировании в холодную погоду. Прекастеры используют его круглый год.

Дополнительные проблемы на месте заливки

Поскольку вода не может быстро впитаться в холодный бетон, она имеет тенденцию выходить на внешнюю поверхность застывающего продукта.Это известно как «кровотечение». Вода — самый легкий ингредиент в бетонной смеси, и она естественным образом всплывает на поверхность, если не впитывается изнутри.

Кровотечение повреждает готовый бетон двумя способами. Один из таких способов — затруднить работу с внешней поверхностью. Любая попытка затереть стоячую воду обратно в застывшую бетонную массу приведет только к ослаблению верхней поверхности. Во-вторых, если верхний слой замерзнет, ​​поверхность никогда не застынет должным образом и может отслаиваться или отслаиваться на неопределенное время.

Температура земли — еще один важный фактор при литье. Бетон никогда не следует класть на мерзлую землю или в любых условиях, где есть лед или снег и они будут подвержены свежей заливке. Это рецепт обрушения конструкции. Даже если у вас есть временное укрытие или изолирующая защита, мерзлый грунт перестанет лечить на своем пути. Нагреть место после заливки просто не получится. Также никакие добавки для холодной погоды не помогут с мерзлой землей.

Решение проблем с бетоном в холодную погоду

К счастью, есть простое решение для заливки бетона в холодное время года. Это решение состоит в том, чтобы вообще этого не делать.

Сборный бетон — идеальное средство для устранения всех проблем, связанных с заливкой в ​​холодную погоду. Сборные железобетонные элементы тщательно конструируются в контролируемой заводом среде, что исключает все риски. В результате создаются регулируемые агрегаты, отвечающие высоким стандартам качества, прочности и дизайна.Независимо от погодных условий на улице.

Преимущества использования элементов конструкций из сборного железобетона

Вот преимущества сборных железобетонных конструкций. Процесс доступен для любого типа проекта.

• Разработано опытными инженерами . У них есть годы обучения и практический опыт в отливке всех типов бетонных конструкций. Они работают с архитектором, инженером-проектировщиком и руководителем строительства, чтобы убедиться, что при заливке сборного железобетона используются именно те бетонные смеси и добавки.

• Заводские условия Средние температуры искусственно контролируются для обеспечения оптимальных условий при литье компонента. Все бетонные работы по заливке и отверждению выполняются в этих условиях, что устраняет нестабильные рабочие параметры, такие как неожиданные погодные условия, когда заливка была запланирована и должна продолжаться.

• Контроль качества обеспечивается внутренней периодической установкой, где точный заполнитель, порошок, вода и другие добавки смешиваются при постоянной температуре.Нет никаких догадок или риска.

• Прочность гарантирована. Неважно, какая у бетона необходимая прочность, застройщику гарантируется, что прочность бетона будет. Все заказы на сборный железобетон проверяются с помощью мер контроля качества на месте и имеют подтверждающую документацию, которая всегда соответствует проектным спецификациям. Типичная прочность сборного железобетона составляет не менее 5000 фунтов на квадратный дюйм, а иногда может достигать 10000 фунтов на квадратный дюйм независимо от температуры наружного воздуха.

• Долговечность — не о чем беспокоиться. Ни один другой строительный материал не может служить дольше, чем бетон. Он не гниет, как дерево, не ржавеет, как сталь, не ломается, как пластик, не разбивается, как стекло.

• Огнестойкость чрезвычайно высока для сборных железобетонных изделий. На самом деле бетон негорючий и имеет чрезвычайно высокую температуру разрушения.

• Быстрые сроки поставки гарантированы для сборных железобетонных изделий.Поскольку они разливаются и отверждаются на специальной установке, работы могут быть выполнены за несколько месяцев до этого, а затем храниться на складских площадках. Не нужно спешить на месте в ограниченном пространстве. Если компоненты заказаны вовремя, они всегда будут готовы к работе, когда они вам понадобятся.

• Отверждение в холодную погоду при заливке швов между сборными элементами в холодную погоду меры по защите от затвердевания раствора просты и недороги по сравнению с нагревом большой заливки монолитного бетона.

• Экономичность обеспечивается при использовании сборного железобетона. Предварительное литье компонентов значительно сокращает рабочее время и труд рабочих. Эта экономия труда выражается в сокращении общих затрат, которые можно найти в прибыли.

Эффективное использование в суровых зимних условиях

Все это большие преимущества использования сборного железобетона, но их можно объединить в одно главное преимущество строительства. Использование сборного железобетона очень эффективно в суровых зимних условиях.Сборный железобетон также чрезвычайно эффективен и экономичен в течение всего года.

Более 90 лет Nitterhouse Concrete поставляет высококачественные сборные железобетонные изделия строителям в Среднеатлантическом регионе. Сегодня у нас есть современный завод по производству сборных железобетонных изделий площадью 127 500 квадратных футов, на котором бетонные изделия производятся в заводских условиях с регулируемой температурой. Некоторые из наших продуктов включают:

• Сборные железобетонные архитектурные панели
• Сборный железобетон, двутавровая балка
• Колонны из сборного железобетона
• Доска пустотелая сборная из бетона
• Панели перекрытия из сборного железобетона
• Подступенки для стадионов из сборного железобетона
• Лестницы из сборного железобетона

Мы поставляем эти прочные и экономичные сборные железобетонные изделия для широкого спектра строительных проектов, независимо от того, насколько холодна погода.