Особенности зимнего бетонирования

Необходимость соблюдать темпы строительства является причиной выполнения монолитных работ не только в летнее, но и в зимнее время. Делать это в условиях климата России, где температура зимой может опускаться ниже 30 градусов, достаточно проблематично, однако бетонные работы в зимнее время производить можно и о том, как сделать это правильно, мы расскажем в данной статье.

Испытуемые образцы бетона

В материале рассмотрена морозостойкость бетона, способы зимнего бетонирования, а также приведены инструкции и таблицы, раскрывающие все нюансы технологии.

1 Чем отличается зимнее бетонирование?

Все трудности, которыми сопровождаются монолитные работы в холодное время года, обуславливаются минусовыми температуры.  Мороз является причиной следующих процессов:

• замедления процесса гидратации, что значительно продлевает срок отвердевания бетона;
• замерзания содержащейся в бетонном растворе воды, что может остановить набор прочности полностью.

Даже пониженная плюсовая температура (от 0 до 10 градусов) делает срок набора бетоном прочности более продолжительным.  Для сравнения — при 20⁰ стяжка либо фундамент наберет 70% проектной прочности в течении недели, а при 5⁰ — в течении 3-4 недель. Это объясняется тем, что при высокой температуре ускоряется протекание всех химических процессов, так как тепло является их катализатором.

Предлагаем вашему вниманию таблицу, в которой представлены сроки набора бетоном прочности при разных температурах. За условную единицу взята проектная прочность материала на 28-ой день после заливки при температуре 18 градусов.

Помимо более длительного отвердевания, замерзание содержащейся в растворе влаги очень сильно снижает прочность бетона. Причиной этого является образование пустот внутри ЖБ конструкции, которые появляются при кристаллизации воды и пропадают при ее оттаивании, в результате чего материал приобретает ячеистую структуру.

Зимнее бетонирование сопровождается единственной целью — предотвращение преждевременного замерзания залитого бетона, что может достигаться разными способами. Уход за бетоном в зимнее время выполняется до тех пор, пока он не наберет «критическую» прочность, по достижению которой воздействие минусовых температур на конструкцию не ухудшит качества материала.

Бетонирование зимой

Критическая прочность отличается в зависимости от типа конструкции. Для преднапряженных объектов она не должна быть меньше 80% проектной прочности, для всех остальных — не менее 70%, не зависимо от класса материала. В конструкциях с повышенными требованиями к водонепроницаемости (которые сразу после бетонирования подвергаются воздействию давления воды) критическая прочность принимается за 100%.

1.1 Морозостойкость бетона — что это?

Существует такое понятие как морозостойкость бетона. Данный параметр не относится к процессам набора прочности, он указывает на количество циклов замерзания/размораживания, которые материал может выдержать после отвердевания. Именно морозостойкость определяет прогнозируемую долговечность конструкции в условиях переменного климата.

Морозостойкость бетона, в соответствии с положениями ГОСТ №10060, имеет номенклатуру F. Всего существует одиннадцать марок материала — от F50 до F1000, разделенные на 5 основных групп:

• низкая морозостойкость (до F50) — тяжелые бетоны с такими характеристиками не производятся, в данную группу попадают ячеистые и легкие материалы (керамзитобетон, пенобетон, газобетон);
• умеренная (F50-F150) — наиболее распространенная в строительстве марка тяжелых бетонов;
• повышенная (F150-F300) — используется для обустройства фундаментов в регионах с суровым климатом;
• высокая (F300-F500) — марка, применяемая для устройства конструкций эксплуатируемых в условиях переменной влажности, в том числе постоянно контактирующих с водой;
• особо высокая (F500 и выше) — используется для сооружения конструкций повышенной ответственности, в жилищном строительстве не применяется.

ЖБИ на морозе

Испытание бетонов на предмет морозостойкости происходит в лабораторных условиях. Для этого образец материала подвергается многократному замораживанию в соляном растворе и определяется количество циклов, при которых он сохраняет изначальную структуру и массу.

Требования к минимальной морозостойкости железобетонных конструкций приведены в соответствующих им нормативным документам:

• СНиП №2.02.03 «Свайные фундаменты»;
• СНиП №2.02.01 «Основания зданий и сооружений»;
• СНиП №2.05.03 «Мосты и трубы»;
• СНиП №2.03.01 «Железобетонные конструкции»

Морозостойкость непосредственно зависит от водонепроницаемости. Чем больше влаги попадает внутрь материала, тем быстрее он разрушается. Объясняется это тем, что влага при замерзании расширяется в объеме и рвет поры бетона изнутри — это приводит к появлению трещин и деформации конструкции. Именно поэтому все разновидности ячеистых бетонов обладают минимальной морозостойкостью, что является их основным недостатком.

1.2 Технология бетонирования зимой (видео)

2 Особенности зимнего бетонирования

Разберемся, как залить бетон зимой. Существует несколько методов, которые позволяют не дать замерзнуть входящей в состав смеси влаге и поддерживать оптимальную температуру отвердевания конструкции. Основными из них являются:

• добавление в состав материала противоморозных модификаторов - ПМД;
• использование системы электропрогрева;
• метод «термоса».

Рассмотрим каждый из методов подробнее.

2.1 Использование модифицированного бетона

Морозостойкий бетон (с добавлением ПНД) можно как закупить у ЖБИ завода в требуемом количестве, так и приготовить самостоятельно. Такие добавки реализуются в строительных магазинах в виде порошка. Современные ПНД составы позволяют выполнять зимнее бетонирование при температуре окружающей среды до — 15 градусов. Практически все порошки содержат в составе пентаэритрит и формиат натрия, которые снижают температуру кристаллизации воды.

Наиболее распространенными ПМД являются:

• ФНС;
• Гамбит;
• Плантикор.

Сравнение эффективности противоморозных добавок

ФНС рассчитана на температуру -15⁰. Это эффективная присадка, однако ввиду особенностей состава она не может использоваться при бетонировании конструкций находящихся в условиях избыточной влажности (свыше 65%). Порошок поставляется в мешках весом 40 и 20 кг, цена за килограмм — 30 руб.

ПМД «Гамбит» позволяет заливать бетон при температуре до -25⁰. Также может использоваться при изготовлении ячеистых бетонов — пеноблоков, газоблоков, керамзитобетонных блоков. Форма поставки — жидкость, объем канистр 10 и 25 литров. Цена — 110 р/л, расход — 3% от общего объема смеси. При этом «Гамбит» не только снижает температуру кристаллизации воды, что ускоряет сроки твердения в 10 раз, но и непосредственно увеличивает прочность бетона (по заявлению производителя — на 2 класса по марочной прочности). ПМД как в виде порошка, так и в жидкой форме, добавляются в раствора непосредственно на стадии его замешивания.

2.2 Электропрогрев бетона

Метод электропрогрева используется на масштабных стройках, поскольку для его реализации необходимо применение мощных трансформаторов, вырабатывающих около 30-80 кВт.  Для частного застройщика данная технология неприменима ввиду высоких затрат на оборудование.

Электропрогрев бетона

Электропрогрев, как правило, применяется при бетонировании фундаментов и других массивных армированных конструкций. Суть метода следующая — на арматурный каркас крепятся специальные теплоотдающие кабели, которые подключаются к трансформатору.  При подаче тока электроды отдают тепло, которое прогревает ЖБ конструкцию. Установка электродов выполняется с шагом не более 40 см друг от друга, что позволяет добиться оптимального прогрева. После набора прочности электроды остаются внутри бетона.

Недостатком данного метода явялется не только в дорогостоящее оборудование, но и в высокие сопутствующие затраты на электроэнергию. Рациональнее всего применять технологию при сооружении монолитных фундаментов плитного типа.

2.3 Метод «Термоса»

Метод «Термоса» заключается в обустройстве над бетонируемой конструкцией шатра из клеенки и установки внутри него тепловых пушек, прогревающих воздух внутри палатки. Данный метод эффективен при температурах окружающей среды до — 15 градусов.

Обогрев шатра теплопушками

Мощность пушек выбирается исходя из размеров шатра, оптимальный вариант — оборудование на 10-12 кВт. Одна такая пушка способна на 10⁰ (по сравнению с улицей) увеличить температуру внутри шатра размером 100 м². Если же температура окружающей среды ниже -15⁰, то необходимо применять оборудование на 25-30 кВт.

Тепловые пушки могут быть как стационарными (электрическими), так и автономными (функционируют на бензине либо газу). Для примера, пушка на 25 кВт в сутки израсходует около 70 л газа, что по среднерыночным ценам обойдется примерно 1200 руб/сутки.

Смотрите также

Как жидкое стекло влияет на характеристики бетона?

Что собой представляет пластификатор для бетона и как изготовить его своими руками?

Как собирают каретку для газобетона своими руками?

Как выбрать качественные сверла по бетону для дрели или перфоратора?