Разрешенная температура заливки бетона на открытой площадке в холод и жару

Температура заливки бетона влияет как на технико-эксплуатационные показатели монолита, так и на скорость и принципиальную осуществимость процесса отверждения. Если не соблюсти температурные требования, бетонная конструкция может потрескаться или не достичь заявленной прочности и в дальнейшем деформироваться, либо разрушиться полностью.

Чтобы бетон набрал проектную прочность, поддерживать оптимальный уровень температуры (около +20°C) нужно не только в ходе заливки, но и вплоть до завершения отвердевания, т.е. минимум 28 дней.

Иногда приходится заливать бетон в мороз, либо погода резко ухудшается до окончания строительных работ. Тогда на помощь приходят разные способы прогревания бетона, введение в смесь противоморозных присадок, утепление конструкции и пр. Конечно, это влияет на цену строительства, удорожая его. Перед выбором метода прогрева следует внимательно изучить правила применения и специфику каждого из них.

Прочность бетонных конструкций

После смешивания цемента с водой текучесть раствора сохраняется в течение нескольких часов, но затем начинается сгущение, запускается процесс застывания и отвердения.

Для схватывания бетона требуется от 20 мин. до 20 ч., скорость процесса определяется температурой окружающей среды. В морозную погоду, при опускании столбика термометра до 0°C, схватывание начинается через 6-10 ч. после заливки и продолжается в течение 15-20 ч. Для набирания марочной прочности бетону потребуется еще 4 недели. Лучше всего раствор затвердевает при +20°C и высокой влажности воздуха (вплоть до 100%).

Зависимость скорости затвердевания от температуры

При +5°C скорость отверждения бетона снижается в 5 раз относительно значений, достигаемых при +20°C. В целом здесь действует правило: чем холоднее воздух, тем ниже скорость отвердевания. При опускании температуры ниже 0°C данный процесс приостанавливается, а замерзшая вода вследствие расширения разрушает бетон изнутри без возможности восстановления. Получившийся монолит уже не достигнет проектной прочности, наоборот – может трескаться, деформироваться или крошиться.

Перед тем, как купить цемент с доставкой, стоит узнать, что осуществлять заливку бетонного раствора нельзя в следующих случаях:

• При температуре за окном +5°C и меньше, если не планируется прогревать бетон или добавлять в раствор морозостойкие присадки.
• В межсезонье – из-за нестабильности температуры и влажности воздуха.
• При температуре от +25°C в сочетании с уровнем влажности воздуха менее 50%, т.к. быстрое испарение воды не позволит монолиту набрать прочность.

Бетонирование зимой

Иногда приостановка строительных работ невыгодна или невозможна, но мороз действует разрушительно на бетон, поэтому он нуждается в подогреве вплоть до набора минимально допустимого уровня прочности. В общем случае это 70% от заявленной производителем проектной прочности, но если монолит должен быть водонепроницаемым или морозостойким, то это значение повышается до 85%. Рассмотрим самые распространенные способы прогревания бетона.

Прогрев компонентов смеси перед приготовлением раствора

Этот вариант отличается простотой и дешевизной и позволяет обеспечить температуру заливаемого бетона на уровне +35 -40°C и выше. Для этого сухие компоненты нагревают до +60°C, а воду – до +90°C.

Метод термоса

Данный способ предназначен для изготовления массивных конструкций. Заливаемый раствор должен иметь температуру не ниже +10°C. Далее, поскольку отверждение бетона относится к экзотермическим реакциям, в ходе него выделяется тепло, обеспечивающее самонагревание монолита. При снижении тепловых потерь за счет теплоизоляционных материалов можно добиться температуры от +70°C и выше.

Электронагрев смеси

Для этого можно воспользоваться тремя способами:

• Внутрь залитого раствора вводят электроды и затем подают переменный ток, чтобы обеспечить нагревание максимум до +60°C. При укладке арматуры роль электродов можно отвести именно ей. Потребление энергии составит от 80 до 100 кВт/час на 1 кубометр бетона.
• Метод индукции – довольно сложный и не очень популярный способ, базирующийся на принципе бесконтактного прогрева высокочастотными токами проводящих электричество материалов. Расход энергии, как правило, достигает 120-150 кВт/час на 1 м³ бетона.
• Использование электронагревателей (греющих матов, тепловых пушек и пр.). Потребление электроэнергии в среднем достигает 100-120 кВт/час на 1 м³ бетона, но есть риск пересыхания монолита, что требует принятия дополнительных мер по удержанию влаги.

Паропрогрев

Прогревание паром через каналы или специальные трубы в опалубке – оптимальный вариант для тонкостенных конструкций. Это обеспечивает температуру в диапазоне от +50°C до +80°C с сохранением нужного уровня влажности, что сокращает длительность отверждения в несколько раз. Но этот метод трудоемок в реализации и требует существенных финансовых расходов для обеспечения непрерывной поставки пара.

Использование присадок

Добавление в заказанный цемент противоморозных добавок и специальных химических ускорителей отверждения позволяет значительно снизить температуру замерзания воды и избавиться от необходимости нагрева бетона после заливки. Однако их не рекомендуется использовать при армировании бетона, т.к. есть риск коррозии арматуры.

Основные категории противоморозных присадок:

1. Сульфаты.
2. Антифриз.
3. Ускорители.

Наибольшей популярностью сегодня пользуются:

• Карбонат кальция (поташ).
• Тетраборат натрия.
• Нитрит натрия.
• Формиат кальция или натрия.
• Аммиачная вода.

Бетонирование в сухом жарком климате

Жара так же губительна для бетона, как и холод из-за замедления либо полного прекращения процесса гидратации. При температуре за окном от +35°C и выше и влажности воздуха не более 50% бетонный раствор придется охлаждать. Для этого можно использовать при смешивании холодную воду (или в сочетании со льдом) и герметизировать опалубку, предварительно обработав ее водозащитным составом. Также бетон надо защитить от ультрафиолета, покрыв его поверхность брезентом и смачивая с периодичностью в 3-4 часа.