Заливка бетона при отрицательных температурах: без прогрева и с прогревом

Когда используют электроды?

Каждый из вышеописанных способов используется в той или иной ситуации. Что же касается электродов, то и это не универсальное решение. К примеру, при заливке бетонной плиты он совершенно не эффективен. В этом случае лучше применить греющий провод. А вот если речь идет о какой-либо вертикальной конструкции, то тут электродный подогрев станет отличным решением.

Кстати, иногда используется естественный утеплитель, которого зачастую недостаточно. В этом случае в качестве дополнительного подогрева подойдет электрод. Но нужно понимать, что чем шире конструкция, тем ниже эффективность и выше стоимость, но к этому вопросу мы еще вернемся. К счастью, сегодня технология прогрева бетона таким способом освоена и широко применяется строителями со всего мира. Тем не менее на территории РФ большая часть построек использует подогрев проводами.

Использование противоморозных добавок

Существует серьёзное заблуждение, что противоморозные добавки потому и называются «противоморозными», что их надо использовать, когда за окном уже ниже нуля.

Однако, при любой температуре ниже 20°С происходит замедление схватывания, твердения и набора прочности бетона. Для наглядности это показано в таблице на примере бетона класса В25.

Набор прочности бетона В25 (в % в расчетной на 28 сутки)

Температура	1 сутки	7 сутки	28 сутки
20°С	23	75	100
10°С	12	58	85
5°С	9	48	77
0°С	5	35	65
-3°С	3	15	25

В Европейской части России погодные условия в октябре-ноябре характерны пониженными температурами. Хотя за окном ещё нет 0°С и вода на улице не замерзает, но происходит значительное охлаждение воздуха и строительных конструкций. Ночью бетон аккумулирует холод, который и днем будет негативно влиять на химические процессы твердения бетона и общее качество проводимых строительных работ.

Если строительные работы на открытом воздухе или в не отапливаемых помещениях, не успели выполнить в теплое время года (температура 20°С ±2°С), то с приходом осени их приходится заканчивать, либо использовать противоморозные добавки.

Бетон и цементный раствор в конструкциях должны набрать расчетную прочность, это необходимо для того, чтобы строительные конструкции выдерживали все эксплуатационные нагрузки и обеспечили долговременную безремонтную работу самого сооружения.

Материалы, приготовленные с использованием цемента в процессе укладки или нанесения проходят две фазы: схватывание и твердение.

Фаза схватывания — длится недолго (максимум несколько часов): вода в смеси вступает в реакцию с цементом, материал в своей массе теряет подвижность, структура становится хрупкой, но прочности смесь еще не набрала.
Фаза твердения — продолжается продолжительное время (иногда месяцами), но максимальный расчетный 100% набор прочности достигается на 28 сутки.

При температуре ниже 5°С, вода в смеси не вступает в реакцию с цементом, не происходит процесса гидратации в смеси, вода через некоторое время испаряется и материал не набирает расчетной марочной прочности.

Это заметно на кладке стен, когда при нормальной температуре можно в первый день выложить 4 ряда кирпича и на второй день продолжать кладку, т.к. раствор схватился и начал твердеть, то при температуре от 10°С до 5°С – раствор в кладке на второй день еще мягкий, процесс схватывания происходит медленно или не начался. Это грозит разрушением стены под весом следующих рядов кладки.

В монолитных тонкостенных конструкциях после снятия опалубки на вторые или третьи сутки на поверхности бетона образуется многочисленные усадочные трещины.

При температуре ниже 0°С, вода в смеси замерзает и показатели прочности отражают прочность кристаллов льда в порах материалов, такие конструкции можно принимать в эксплуатацию только в условиях вечной мерзлоты, при оттаивании весной такие конструкцию разрушаются, потому что кристаллы льда разрывают структуру бетона, и несущая способность конструкции стремится к нулю.

Звоните на нашу горячую линию, и мы подберем подходящее именно Вам, лучшее решение по использованию добавок для бетона и проведению бетонных работ в условиях пониженных температур!

Противоморозные добавки на основе хлорида натрия имеют следующие преимущества:

за счет введенной в цементную смесь соли снижается температура кристаллизации жидкости, что предотвращает разрушение конструкций и образование выемок в монолитных постройках, которые приводят к заливке в зимнее время года;
дешевизна добавки;
техническая соль в растворе не влияет на скорость кристаллизации раствора, тем самым позволяя приготовление смеси задолго до ее использования;
доступность противоморозной добавки;
возможность приготовления и нанесения своими руками;
техническая соль в бетоне увеличивает движение частиц смеси, что упрощает укладку и формирование массы.

Соль в бетонном растворе приводит к ржавчине арматуры.

К недостаткам относятся:

Возможность образования коррозии на металлической арматуре, которая прокладывается в бетонном растворе для придания прочности конструкции. Таким образом, уменьшается прочность железобетонных сооружений и теряется их целостность. Соль в растворе железобетонных конструкций приводит к отслаиванию и ржавлению изделий.
Доступность состава считается как преимуществом, так и недостатком, ведь низкая цена на добавки часто отталкивает потребителей, которые доверяют более дорогим противоморозным составам.

Правила зимней заливки бетона

Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.

Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.

Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур

По этой причине бетонировать зимой плитные фундаменты проблематично: такие площади не разогреть. Для этого типа оснований «зима» ограничится легкими заморозками ночью и положительной дневной температурой. Заливку можно начинать после того, как арматура и дно будут иметь положительную температуру.

Ленточный фундамент можно заливать и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.

Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована). Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру. Залитый участок сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.

Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным

Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).

Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя

Это на 100% верно. Промежуток между заливками должен быть такой, чтобы на поверхности предыдущей части не успела образоваться пленка, а тем более, чтобы влага не замерзла. Работы должны вестись постоянно до окончания заливки. Залитые части сразу нужно прикрывать теплооизолирующими матами. Как видите, для этой работы нужны несколько человек. Один со всеми задачами не справится.

Работы должны вестись непрерывно

Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения

Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.

Можно ли зимой заливать бетон – основные сложности

При этом они приводят следующие аргументы:

закупка стройматериалов с противоморозными компонентами увеличит сметную стоимость;
использование специальных технологических приемов, связанных с подогревом, вызовет непредвиденные затраты;
короткая продолжительность светового дня зимой вызовет дополнительные расходы по установке источников освещения;
отрицательная температура окружающей среды потребует выполнения мероприятий по теплоизоляции бытовых помещений для рабочих;
применение сложных технологических приемов разогрева вызовет потребность использовать дополнительное оборудование;
при значительном охлаждении воздуха для обеспечения прочностных свойств необходимо более продолжительное время;
непредвиденные изменения погоды или нарушение технологии может отрицательно повлиять на прочность монолита.

Оценив факторы риска можно подытожить, что возможно нарушение структуры монолита и непредвиденное увеличение расходов.

Самой экономичной считается , заливка бетона при минусовой температуре без прогрева, предопределяющая внесение модификаторов в состав

Простые способы заливки фундамента зимой

Различают три направления создания условий для отвердевания фундамента: прогрев раствора и опалубки, а также внесение в состав бетонной смеси модифицирующих добавок. Каждый из них имеет свои особенности и специфику применения.

Нагрев раствора

Заливка нагретого бетона

Если требуется заливать фундамент зимой при положительной дневной температуре и легком заморозке ночью, то целесообразно использовать метод отдельного подогрева. С помощью тепловой пушки или газовой горелки нагревают заполнитель, воду или бетонную смесь, выполняя определенные условия.

Среди них можно выделить:

максимально допустимая температура подогрева воды не должна превышать +80 °С;
приготовление раствора начинают со смешивания заполнителя с водой, с последующим постепенным введением цемента марок М400 и М500;
внесение добавок, сокращающих время отвердевания бетона.

Для получения смеси с однородной структурой и высокой плотностью можно использовать вибрационное оборудование. Оно сокращает содержание воздуха и уменьшает пористость материала. После завершения заливки фундамент дома укрывают изоляционными матами, мешками или брезентом и поддерживают температуру до набора прочности основания. Затем производят распалубку, соблюдая правила проведения бетонных работ в период низких температур.

Сооружение опалубки

При незначительных отрицательных температурах эффективным будет метод термоса без прогрева электрическими источниками тепла, который предполагает устройство теплоизоляции вокруг опалубки. Для этого со всех сторон основания укладывают утеплитель, закрепив предварительно пароизоляционный материал. Он выполняет две функции: пропускает испаряющуюся влагу с поверхности бетона и защищает его от проникновения атмосферных осадков.

Использование добавок

Внесение добавки в бетон

Внесение в раствор модифицирующих компонентов способствует увеличению тепловой энергии, вырабатываемой бетоном при гидратации. Также специальные добавки снижают уровень кристаллизации воды, в результате чего отвердевание фундамента дома происходит при более низкой температуре. Для формирования морозостойкости в раствор вводят хлористый кальций, нитрат натрия, поташ.

Для правильного отвердевания основания здания можно комбинировать бетон с модифицирующими компонентами и искусственный подогрев.

Технически сложные методы

Помимо естественного подогрева бетонной смеси при заливке фундамента можно использовать и искусственные способы с применением электрических приборов. К ним относятся:

Бетонирование методом термоса. Вокруг опалубки делают изоляционную обшивку, которая представляет собой корпус из металла с водяным, паровым или электрическим контуром для прогревания бетона. Такая конструкция препятствует потере тепла и снижает скорость охлаждения основания.
Бетонирование с электропрогревом. Его выполняют с помощью тока, который пускают по проводам, уложенным при заливке раствора. Кабелем также можно опутать арматуру или опалубку. Такой вариант бетонирования в зимнее время отличается простотой исполнения и небольшими затратами средств.
Инфракрасный и индукционный подогрев. В этом случае источником тепла служат ТЭНы, особые излучатели или кабель, который способствует созданию магнитных полей в опалубке из стали или арматуре. Такой вариант поддержания нужной температуры раствора требует наличия специальных приспособлений и сложных предварительных расчетов.
Заливка раствора с пароподогревом. Такой метод отличается высокой трудоемкостью и проводится с применением мощного оборудования и большого объема воды. В конструкцию опалубки устанавливают трубы, объединяя их в единую систему для поставки пара и нагрева фундамента.
Сооружение тепляка. Устройство такой конструкции относится к затратным методам подогрева. Сначала вокруг фундамента дома нужно возвести палатку из брезента или полиэтилена, а затем поддерживать внутри нужную температуру с помощью тепловых пушек, электрических приборов или переносных печек.

Рекомендуем посмотреть видео, подробно иллюстрирующее процесс работы с бетоном в зимнее время.

Применение технически сложных способов подогрева требует значительных финансовых вложений, поэтому следует оценить эффективность и необходимость зимней заливки основания.

Как самостоятельно подогреть бетон

Теперь вам известно, что заливать бетон в мороз можно разными способами. Если вы не хотите применять соответствующие добавки, используйте метод подогрева раствора. Для этой цели чаще всего работают с электродами. Это связано с простотой и дешевизной метода, ведь нет необходимости задействовать нагревательные провода и трансформаторы. Такой способ основан на физических свойствах электрического тока, который проходит через проводник и выделяет определенное количество тепла.

Проводимым материалом выступает бетон. Когда ток проходит через водосодержащий раствор, он его нагревает. Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение больше 127 В. Если такая конструкция отсутствует, можно использовать и 220 В, и 380 В. Большее напряжение подавать не рекомендуется.

Если мы заливаем бетон в мороз, можно использовать разные материалы для подогрева, например стержневые электроды. Для их создания следует брать металлическую арматуру диаметром от 8 до 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на некотором расстоянии друг от друга и подключаются к разным фазам.

Если конструкция сложная, электроды для подогрева будут незаменимы. Для таких целей не подходит стеклопластиковая арматура, так как она является диэлектриком. Можно использовать электроды в виде пластин. В данном случае схема подогрева очень простая. Пластины нужно расположить на противоположных сторонах залитого раствора и подключить к разным фазам. Проходящий ток при этом будет нагревать бетон.

Иногда мастера используют узкие полосы. Принцип их действия такой же, как и пластин. Электроды могут быть еще и струнными. Они применяются при заливке колонн, столбов и балок. Принцип действия аналогичен. Струны при этом следует подключить к разным фазам. Прогрев электродами необходимо осуществлять переменным током, так как постоянный, проходящий через воду, способствует электролизу. При этом вода будет химически разлагаться, не выполняя свою роль в процессе твердения. Теперь вам известно, заливают ли бетон в минусовую температуру.

Общие правила, которых надо придерживаться

Начнем с того, что всех желающих узнать, можно ли в зимних условиях заливать фундамент частями, наверняка разочарует ответ. Твердое «нет». И до окончания заливки работать придется круглосуточно. Укладку следует производить небольшими по высоте и длине сегментами, немедленно перекрывая их следующим слоем, чтобы избежать потери температуры. Если по каким-либо непредвиденным причинам на поверхности залитого бетона начала формироваться гелиевая оболочка, ее нужно сколоть.

Важно грамотно подготовить объект к заливке:

очистить котлован или траншею от снега, сколоть и убрать наледь со дна и с арматуры. Чтобы предупредить замерзание и обледенение дна нужно укрыть траншею или котлован соломой сразу после рытья и укладки песчаной подушки;
прогреть дно между стенками опалубки приблизительно 30 см. Нельзя заливать бетон поверх промерзшего грунта! Оттаивая под массой раствора, грунт будет оседать. Не факт, что осадка будет равномерной. Тем более нет уверенности, что фундамент не просядет слишком сильно;
обеспечить подход к опалубке со всех сторон.

Правил безопасной эффективной заливки бетона зимой немного, но соблюдение их должно быть неукоснительным. Гораздо проще проявить усердие перед заливкой и в процессе работы, чем впустую расходовать время и деньги на демонтаж и переделки.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Наряду с холодом бетон боится жары. Если температура окружающего воздуха превышает 35С и влажность менее 50%, то это способствует повышенному испарению воды из бетонной смеси. В результате водноцементный баланс нарушается и процесс гидратации замедляется или вовсе прекращается. Поэтому необходимо применять определённые меры по защите смеси от потери влаги. Можно понизить температуру свежеприготовленной смеси, если использовать охлаждённую воду, либо разбавить воду льдом. Этот нехитрый способ позволит избежать значительной потери воды при укладке смеси. Но через некоторое время смесь нагреется, поэтому следует позаботиться о дальнейшей герметичности конструкции. Опалубка должна быть герметичной, чтобы избежать потерь влаги через трещины. Впитывающую поверхность опалубки необходимо обработать специальным составом, ограничивающим сцепку с бетоном и поглощение влаги из него.

Необходимо оградить твердеющий бетон от воздействия прямых солнечных лучей. Для этого поверхность бетона укрывают мешковиной или брезентом. Через каждые 3 — 4 часа необходимо производить смачивание поверхности. Причём период увлажнения может достигать 28 суток, т.е. до полного набора прочности.

Одним из способов защиты при дефиците воды является возведение над поверхностью бетонной конструкции воздухонепроницаемого колпака из плёнки ПВХ толщиной не менее 0,2 мм.

Свойства бетона

Бетон представляет собой искусственный материал, получаемый в итоге твердения смеси воды, цемента и заполнителей. Получение и твердение цементного состава проходит через несколько стадий формирования кристаллических структур.

Структура воды обволакивая зерна цемента создает вокруг них оболочки, при помощи которых частицы цемента соединяются друг с другом (процесс гидратации). При этом в цементной структуре начинают появляться мельчайшие кристаллы, которые затем превращаются в плотную кристаллическую решетку. Стадия кристаллизации и предопределяет процесс формирования цементного камня и набора прочности бетона.

Замедление или ускорение протекания процесса набора прочности бетона зависит от начальной температуры смеси, адсорбирующими характеристиками цемента, определяемыми его минералогическим составом.

Влияние низких температур на свойства бетона

Укладка бетона при отрицательных температурах

Твердению бетонного раствора наиболее способствует температура равная 15–25°С, при помощи которой бетонная конструкция на 28-е сутки достигает оптимальной прочности.

При понижении температуры до отрицательных показателей, вода, содержащаяся в структуре бетонной смеси, превращается в ледяные кристаллы. В результате образования таких кристаллов объем воды увеличивается на 9%, при этом повышается давление, способствующее разрыву существующих структурных связей и которые впоследствии, уже не восстанавливаются.

По тем же причинам, бетон при отрицательных температурах, теряет связь с арматурным каркасом, повышается пористость материала, в значительной мере влияющая на его прочность, водонепроницаемость и морозостойкость.

При оттаивании, ледяные кристаллы в строении бетона вновь превращаются в жидкость и процесс твердения возобновляется. Однако, из-за разрушенной в период замерзания структуры, проектная прочность этого бетона будет на 15–50% ниже, чем прочность бетона, полученного в нормальных условиях.

Особенно плохо влияет попеременное замораживание–оттаивание бетонных конструкций. Прочность, при которой процесс замерзания бетона уже не может разрушить его структуру, называется критической.

Таким образом, бетонирование при отрицательных температурах, заключается в применении таких технологий ухода за бетоном, которые позволили бы получить предусмотренные проектом конечные физико-механические характеристики или хотя бы достижение бетоном критической прочности.

Правила выполнения бетонных работ в зимний отрезок времени

Заливка бетона в зимний период технология

Основные положения СНиП — бетонирование при отрицательной температуре, имеющие непосредственное отношение к укладке бетонного раствора в зимний промежуток времени:

Настоящие положения применяются во время проведения бетонных работ с минимальной суточной температурой 0°С и ниже.
Приготовление бетона необходимо производить в подогреваемых бетоносмесителях с использованием разогретой воды и заполнителей. При этом время перемешивания раствора должно быть увеличено на 25%.
При изготовлении бетона в состав смеси необходимо вводить специальные противоморозные, воздухововлекающие добавки и пластификаторы.
Транспортировку бетонной смеси осуществлять при помощи автобетоносмесителей, утепленных контейнерах и в подогретом состоянии. При температуре ниже 15°С, время и расстояние транспортировки сокращают на 30–50% в сравнении с летним периодом.
Состояние поверхности, на которую будет заливаться смесь, а также способ ее укладки, обязаны предотвратить вероятность замерзания раствора в момент контакта с бетонным основанием.
При отрицательных температурах бетон необходимо укладывать с применением глубинных вибраторов. Причем время вибрирования бетонной смеси следует увеличить на 25% в сравнении с укладкой при плюсовых температурах.
По окончании производства бетонных работ, все свежеуложенные конструкции необходимо укрыть паро- и теплоизоляционными материалами.

Видео-рекомендации для зимнего бетонирования

Методы заливки бетона в зимний период:

Зимнее бетонирование с устройством тепляка:

Противоморозное средство для зимнего бетонирования:

Перед заливкой растворов с противоморозными добавками не обязательно прогревать дно котлована или траншеи, вырытой под фундамент. Перед заливкой подогреваемых составов прогрев дна обязателен во избежание неровностей, которые могут получиться из-за растаявшего в грунте льда. Заливка должна выполняться в один день, в идеале в один прием.

Если перерывов не избежать, интервалы между заливками бетонного раствора необходимо свести к минимуму. При соблюдении технологических тонкостей бетонный монолит наберет необходимый запас прочности, законсервируется на зиму и продолжит твердение с приходом теплого времени. Весной можно будет приступить к возведению стен по готовому надежному основанию.

Заливка бетона при отрицательных температурах: секреты технологии зимнего бетонирования

Когда используют электроды?

Рекомендации по устранению трещин

Использование противоморозных добавок

Правила зимней заливки бетона

Можно ли зимой заливать бетон – основные сложности