Бетонирование зимой

Монолитное строительство заслуженно пользуется всё большей популярностью как в России, так и во всем мире. С помощью указанной технологии активно возводятся жилые дома и различные производственные объекты. При этом строительные работы с её использованием выполняются на протяжении круглого года, даже в холодные сезоны. Столь широкие возможности обеспечиваются благодаря применению специальных материалов и технологий.

Еще совсем недавно t +5º являлась минимально допустимой для выполнения бетонирования. Это неудивительно, поскольку при меньших температурных показателях вода и цемент утрачивали необходимые свойства. Отвердевание смеси в разы затягивалось, а при нулевой или минусовой температуре данный процесс вообще останавливался. Отрицательные температурные показатели способствовали превращению воды в кусочки льда, которые не могли схватиться с цементом и песком. Более того, эффект расширения вообще полностью разрушал бетон. Гидрация цемента тоже уменьшалась. Плюс ко всему даже оттаивание не возвращало ему необходимых показателей прочности. Температурные трещины в результате становились серьезной проблемой, если массив и поверхность смеси обладали разной температурой.

На сегодняшний день химические и природные процессы остались прежними, однако появились инновационные материалы и технологии, позволяющие выполнять бетонирование даже в холодное время года.

Реально ли обмануть природу?

Зависимо от условий твердения прочность бетона отличается. Если он набирает примерно половину от предусмотренной проектом прочности, последующее воздействие отрицательных температур практически не изменяет его физических и механических качеств. Такая прочность называется критической. Обращаем внимание, что при возведении предварительно напряженных конструкций важно обеспечить 100% от прочности, которая предусмотрена проектом. Отсюда можно прийти к выводу, что если сразу создать для затвердевания бетона необходимые условия, тогда можно без проблем строить объекты с нужными качественными и эксплуатационными характеристиками.

Для обеспечения таких условий активно применяются уникальные технологии согрева. Их подбор осуществляется с учетом целого комплекса разных характеристик — от вида бетона до особенностей возводимой конструкции. Для решения поставленной задачи смесь может приготавливаться с предварительным нагревом. Кроме этого альтернативными решениями выступают применение специального «термоса», использование электродов либо ИК-лучей, а также обогащение смеси различными добавками.

«Термос» — весьма простая технология, которая обладает при этом высокой эффективностью. В данном случае бетонную смесь нагревают до плюс 20°С, после чего заливают в опалубку с предварительно подготовленным утеплением и накрывают сверху. К времени остывания бетон уже получает необходимую прочность. Подогревать во время застывания бетонную смесь не нужно, так как ее собственной заранее увеличенной температуры вполне хватает для придания готовой конструкции необходимых свойств. Однако в данном случае принципиально важно использовать надежную и качественную опалубку, хорошо удерживающую тепло и не имеющую щелей. Для обеспечения указанных условий, к примеру, используются двойные плиты, между которыми помещается минеральная вата, опилки и прочие материалы, которые способствуют поддержанию плюсовой температуры и сохранению тепла. После застывания смеси изоляция снимается. Для предупреждения появлений температурных трещин важно обеспечить защиту готовой конструкции от резких перепадов температуры.

Термоактивная опалубка тоже напоминает «термос». Но в данном случае она не только утепляется. Эта технология предусматривает дополнительное использование нагревательных элементов для поддержания тепла. Даже при температуре минус 40ºС подобный подход выгодно отличается удобством и надежностью. Важно отметить, что к термоактивной опалубке ввиду особенностей рассмотренной технологии обоснованно выдвигаются более высокие требования по качеству.

Электрический обогрев — практичная технология, позволяющая выполнять бетонирование зимой. Этот подход предусматривает использование в виде обогревающего элемента электродов, которые погружаются в смесь бетона. По ним подается переменный ток. Стоит подчеркнуть, что постоянный ток в данном случае использовать нельзя ввиду чересчур высокого риска формирования солей. Благодаря движению тока бетон нагревается и поддерживается необходимая температура. Примечательно, что устанавливать электроды можно сверху либо внутри бетонной смеси.

Инфракрасные лучи ТЭНов либо излучателей тоже подходят для обогрева смеси бетона. Поток тепла направляется с помощью отражателей трапециевидного, сферического либо параболического вида.

Специальные добавки — рациональный, экономически выгодный и практичный выбор

Несмотря на надежность и эффективность рассмотренных выше технологий, специальные противоморозные добавки, позволяющие смеси затвердевать в зимнее время года без дополнительного обогрева, продолжают считаться наиболее удобным вариантом, который упрощает работу с бетоном при минусовых температурах.

Выбор типа добавки следует осуществлять с учетом целого ряда факторов: типа возводимого объекта и его армирования, а также температурного режима и комплекса других важных моментов. Необходимо отметить, что согласно действующим нормативам нельзя применять добавки в предварительно напряженных зданиях, а также на объектах, где имеются блуждающие токи. Плюс ко всему смеси потребуется немного больше времени для достижения необходимой прочности.

Оптимальным решением для строительных бетонных смесей являются добавки на основе однокомпонентных веществ с их соединениями. Наиболее популярными вариантами являются хлорид кальция, нитрит натрия, мочевина, хлорид натрия и т.д. Они формируют необходимые условия для затвердевания бетона, но данный процесс происходит чересчур быстро. В результате появляется риск формирования коррозии арматуры и высолов, а также высокой электропроводности.

Вид и число добавок подбираются с учетом скорости набора прочности, а также температуры затвердевания бетонной смеси. Для сохранения легкости укладки бетона следует добавлять в смесь мочевину, аммиачную воду либо же нитрат натрия. Другие представленные на рынке добавки чрезмерно ускоряют затвердевания смеси. В результате их приходится дополнительно разбавлять пластификаторами.

Зимой рекомендуем применять быстротвердеющие и стандартные портландцементы, а также шлакопортландцементы с маркой более 400.

Для бетонной смеси с противоморозными добавками установлен специальный ГОСТ, а проверка их воздействия осуществляется с помощью тестовых замесов, предусматривающих замеры времени сохранения подвижности бетона.

Смешивание добавок с бетоном производится в специальных бетоносмесительных установках, устанавливаемых в помещениях, где обязательно имеется отопление.

Приготовленная смесь должна обладать определенными температурными показателями. Нужная температура обеспечивается с помощью подогрева заполнителей, а также воды. Итоговые показатели у подготовленной смеси должны соответствовать таким требованиям:

• При наличии в составе поташа, нитратов, а также хлористых солей — 5-15°С с пометкой «плюс»;
• При наличии в составе мочевины — 15-35°С с пометкой «плюс»;
• При наличии в составе поташа — от 15°С с пометкой «плюс» и ниже.

Смесь с добавлением противоморозных элементов подготавливается по аналогии со стандартной бетонной смесью. При этом конкретное время ее перемешивания устанавливается специализированными строительными лабораториями. Но максимальное время твердения должно быть менее 3 мин. Добавление холодных заполнителей производится в первую очередь с противоморозными веществами, а также водой. После этого они перемешиваются в течение примерно 2 мин., и затем уже загружается цемент. Итоговое время перемешивания смеси, как уже говорилось ранее, не превышает 3 мин.

Основой бетонирования зимой выступает применение комплекса ускорителя затвердевания, а также суперпластификатора. Ускоритель развивает гидратацию, а также ее тепло. В свою очередь суперпластификатор уменьшает содержание воды в бетоне. При этом добавки ускоряют твердение таким образом, чтобы минусовые температуры не влияли на качество бетонной смеси и готовой конструкции.