Температура схватывания бетона: Как происходит схватывание и отвердевание бетона

сколько схватывание в опалубке, затвердевание М 200, сроки твердения в зависимости от температуры

Прочность бетона – это главная его характеристика, благодаря которой удается определить качество монолитно сооружения. Причина в том, что прочность напрямую связана с структурой бетонного камня. Процесс застывания очень сложный и зачастую это происходит от зависимости температуры воздуха. В ходе таких мероприятий происходит взаимодействие цемента и воды. Результатом гидратации цемента становится образование новых соединений, а также формирование бетонного камня. В результате твердения бетон становится прочнее, но набирается прочность не сразу, а постепенно. Для этого может понадобиться не один месяц.

Здесь указано сколько времени застывает бетон.

Условия для застывания бетона

Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.

Время года

Большой процент влияния на застывание бетонного раствор оказывают окружающие факторы. С учетом температурного режима и атмосферной важности время застывания и полноценной сушки может составить несколько дней, но это при условии, что все мероприятии проходили в летнее время. Но в этом случае имеется свой недостатком, который заключается в невысокой прочность полученной конструкции. Если работы проводились в зимнее время, то конструкция будет удерживать большое количество влаги в течение месяца.

Бетон м200 цена и другие технические данные указаны в статье.

На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:

Бетон марки м200 технические характеристики и другие данные указаны в статье.

Длительность затвердевания бетона во многом определяется плотностью укладки строительного состава. Конечно, чем выше ее показатель, тем медленно осуществляется выход воду из структуры, а показатели гидратации цемента будут лучше. В промышленном строительстве такой проблеме уже было найдено решение. В этом случае задействуют виброобработку, в домашних условиях имеется альтернативный вариант – стыкование.Процесс утрамбовки

Необходимо отметить, что стяжку с высокими показателями плотности очень тяжело резать и сверлить. Здесь не обойтись без такого оборудования, как буры с алмазными напылением. Если применять сверла с обычным наконечником, то они сразу же выходят из строя.

Какова прочность бетона в15 указано в статье.

Состав

На фото показан состав бетона

Компоненты, которые находятся в составе цементной смеси, также оказывают немаловажную роль на время схватывание бетона. Если в составе находится большое количество пористых материалов, то процесс обезвоживания конструкции будет происходить намного медленнее. Если в составе преобладают такие компоненты, как песок и гравий, то вся вода начнет быстрее выходить из раствора.

Каково время набора прочности бетона, можно узнать из статьи.

Для того чтобы сделать процесс испарения благи из бетона медленнее, а также улучшить его прочностные показатели, стоит задействовать специальные добавки. Как правило, это бетонит, мыльный состав. Конечно, это потребует небольших денежных затрат, но зато вы сможете защитить свою конструкцию от преждевременного пересыхания.

Каков состав бетона для отмостки лучшего всего применять указано в статье.

Обеспечение условий затвердения

Когда нужно добиться длительного нахождения влаги в цементной смеси, то стоит выполнить монтаж гидроизоляционного материала на опалубку. При условии, что формовочный каркас выполнен из пластика, укладывать дополнительный слой гидроизоляции нет смысла. Демонтаж опалубки стоит производить только по прошествии 8-10 дней. За этот период бетон уже успел схватиться и дальше может сохнуть без опалубки.  

Добавки

Для задержания воды в бетоне можно вводить в строительную смесь различные модифицирующие добавки. Если необходимо добиться быстрого застывания и уже ходить по залитой конструкции, стоит добавлять к раствору особые ингредиенты, позволяющие добиться быстрой сцепки. 

Низкий уровень испарения

Когда бетонный раствор схватился, его сразу накрывают полиэтиленовой пленкой. Благодаря таким мероприятиям удается задержать влагу в бетону в первые дни после установки конструкции. Раз в 3 дня пленку нужно удалять и обрабатывать поверхность водой.

Расчет времени прогрева бетона в зимнее время указано в статье.

Когда момента заливки пройдет 20 дней, то пленку можно убрать насовсем и подождать, пока стяжка полностью высохнет при обычных условиях. Как правило, это занимает 28-30 дней. Уже по прошествии этого срока по основанию можно ходить и даже устанавливать различные строительные конструкции.

Время застывания при разной температуре

Необходимо обозначить, что скорость времени высыхания и схватывания бетона в опалубке может достигать до 7 дней. Только после этого опалубка может быть демонтирована. В таком случае удается сохранить целостность бетонной конструкции. Но в большинстве случаев этот показатель зависит от марки бетона, а также температурных условий.

В данной статье указано сколько идет цемента на 1 куб бетона.

Таблица 1 – Время твердения бетона в зависимости от температуры

Минимальная температура

Осуществлять заливку бетона в холодное время года можно только при условии, что обеспечена необходимая гидро- и теплоизоляция конструкции после монтажных работ. По той причине, что низкие температуры замедляют процесс гидратации, а, следовательно, и набор прочностных характеристик, то очень важно строго выждать необходимое время. Как правило, при температурном режиме -5 градусов, для набора прочности понадобиться увеличить время в 5-7 раз, в отличие от рекомендуемой температуре в 20 градусов. А о том, при какой температуре можно класть кирпич читайте в нашей статье.

В статье описан подбор состава тяжелого бетона.

На видео рассказывается о минимальной температуре застывания бетона:

Поэтому выполнять заливку фундамента в зимнее время необходимо только при условии, что вы знаете, как правильно заливать бетон в мороз. Главное условие – это соблюдение все правил, тогда качество заливки будет не хуже, чем в благоприятные дни.

Опытные строители не экономят на строительстве и используют бетононасос. Кроме этого, важно выполнять правильный уход за бетоном. При заливке во время морозов в состав смеси стоит добавлять морозоустойчивые присадки и утеплить опалубку. После этого стоит осуществлять прогревания бетонированной площадки. Если все эти условия будут соблюдены, то будет совершенно неважно, при каком температурном режиме будет происходить заливка бетона.

Узнать сколько весит куб бетона м400 можно в данной статье.

Процесс заливки фундамент – это очень сложный процесс. Для обеспечения необходимой прочности стоит правильно выждать время затвердения. Если влажность из конструкции испариться раньше указанного срока, то прочностные показатели будут незначительные, что приведет к ухудшению качеств будущей постройки.

Температура бетона, при какой температуре заливать бетон

Температура бетона — очень важный момент. Температура бетонной смеси должна быть в пределах от +5⁰С до +30⁰С. При температуре +5⁰С процесс твердения бетона сильно замедляется. Замедляется и первая фаза – схватывание, и последующий набор прочности. Если среднесуточная температура бетона +5⁰С, то нужно вдвое больше времени, чтобы бетон набрал такую же прочность, как при +20⁰С.

При температуре близкой к 0⁰С, бетон практически перестает набирать прочность, а если замерзнет свежий бетон, то могут произойти невозвратимые структурные разрушения. Реакция гидратации идет долго, вода не сразу вся реагирует с цементом, и несвязанная вода при замерзании образует в бетоне поры и капилляры. Замерзшая в этих капиллярах вода увеличивает свой объем до 9% и разрушает бетон, разрывая кристаллическим льдом связи цементного камня с зернами заполнителя. Результатом будет сильное снижение прочности бетона после оттаивания, этот бетон уже никогда не наберет марочную прочность.

Бетонирование при низких температурах

Для бетонирования при низких температурах применяют различные меры – используют быстротвердеющий цемент, увеличивают расход цемента, предварительно греют заполнители до +35⁰С и воду до +75⁰С и выше. Воду, нагретую до +80⁰С и более, добавляют в цемент, предварительно смешав с крупным заполнителем, считается, что иначе можно запарить цемент. Хотя, по лабораторному и строительному опыту, портландцемент М400 и М500 «запарить» не так просто.

Кроме того, при зимнем бетонировании греют опалубку и основание, добавляют в бетон противоморозные добавки и укрывают бетон «термосом», или строят над конструкцией парники. Часто этого далеко не достаточно. Хотя реакция гидратации экзотермическая, то есть идет с выделением значительного количества тепла, этого на морозе мало. Поверхностный нагрев бетона и внутренний прогрев – электродный или нагревательными проводами – дело сложное, затратное. И выгод у зимнего бетонирования по сравнению с летним – никаких.

Прочность бетона в разные сроки твердения при различных температурах

Приведем таблицу для отображения относительной прочности бетона (за единицу принята прочность 28-дневного бетона, твердеющего при +15 гр. С) в разные сроки твердения при различных температурах

Для индивидуальных строителей, еще не набравшихся опыта, можно привести такое правило:Если ожидается среднесуточная температура ниже +5⁰С на ближайшие 28 суток, заливать фундамент не рекомендуется.

Оставлять малозаглубленный и незаглубленный фундамент на зиму без нагрузки недопустимо. Если это все же произошло, нужно хорошо утеплить сам фундамент и грунт возле него любой насыпной теплоизоляцией – керамзитом, шлаком, или минватой, любым способом уменьшить промерзание грунта возле фундамента. Все арматурные выпуски из фундамента также нужно утеплять, на всю высоту.

Бывают случаи, когда бетонировать нужно именно зимой – это может быть связано с ценами на материалы, невозможностью доставки в теплое время года, или же с особенностями грунтов основания. Методы и технология зимнего бетонирования и прогрева бетона – долгая отдельная тема.

Бетонные работы при высоких температурах воздуха

Повышение температуры бетонной смеси выше +30⁰С ничего хорошего бетону не несет. Цемент активируется значительно быстрее, реакция гидратации ускоряется, и тем выделяет еще больше тепла. Слишком сильный нагрев бетона при этом является избыточным – начинается сначала резкое расширение вместе с фиксацией цементного камня и крупного заполнителя. Когда бетон начнет остывать – в ночное время, или если жара спадет, то он будет сжиматься, но образовавшаяся структура бетона будет этому сжатию противостоять.

Внутренние напряжения могут привести к деформациям бетона. Сверху бетон нагрет значительно сильнее, и избыточные остаточные напряжения у поверхности вызывают появление усадочных трещин. Время появления усадочных трещин – наступает примерно через 40-60 минут с момента заливки смеси в опалубку и продолжаться может от 3 до 18 часов.

Если нужно бетонировать в жару

В случае, когда температура воздуха выше +25⁰С, а относительная влажность менее 50%, следует:

Применять для приготовления бетонной смеси цементы с марочной прочностью, превышающей требуемую прочность бетона не меньше, чем в полтора раза, а также пластифицированные быстротвердеющие цементы (требуют ускорения технологического процесса). Для повышения удобоукладываемости смеси возможно вводить модификаторы.

• Также возможный вариант – замедлять схватывание и твердение бетона введением добавок — замедлителей.
• Бетонировать во время суток с самой низкой температурой воздуха или ночью, днем закрывать бетон от солнца.
• Возможно охлаждение бетона льдом. Нельзя допускать, чтобы температура бетонной смеси повышалась больше +35⁰С.
• Если вследствие усадки бетона произошло поверхностное растрескивание, возможно вибрировать смесь или простучать опалубку, но не позже, чем через 30-45 мин после завершения бетонирования.
• Свежеуложенный бетон нужно закрывать от солнца и ветра, чтобы как можно больше уменьшить обезвоживание. Бетон нужно прикрыть материалом, удерживающим влагу, и постоянно его увлажнять, возможно установить газонный распылитель. До схватывания бетон поливать нельзя. После того, как бетон схватится, нужно организовать постоянный полив, периодически поливать и оставлять бетон сохнуть недопустимо. Поливают водой и бетон, и все доступные поверхности опалубки.
• От солнца можно закрывать бетон по слою увлажненного материала (геотекстиля, дорнита, мешковины и т. д.) сверху отражающими фольгированными покрытиями.

Чем больше массив бетонной конструкции (и меньше модуль охлаждаемой поверхности, измеряемый отношением площадь/объем), тем с более сильной экзотермией проходит гидратация. При габаритах конструкций более 75 см минимального сечения бетон может перегреться и при температуре в +20⁰С, и для предотвращения усадочных трещин меры по охлаждению бетона нужно принимать в том же порядке. Строительные нормы регламентируют для конструкций с модулем поверхности меньше 3 держать верхний предел температуры бетонной смеси не более +25⁰С. Измеряют температуру бетонной смеси термометром на глубине не меньше 5 см от поверхности.

Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха

Процесс твердения бетонного раствора относится к значимым этапам производства строительных работ. От его продолжительности, в конечном итоге, зависит прочность монолитной конструкции. После заливки смеси в опалубку, по графикам или таблицам устанавливается приблизительное время застывания бетона, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха. Также учитывается проектная марка искусственного камня.

Что влияет на сроки твердения бетонной массы

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах. Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы.

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

• времени суток;
• сезонных изменений;
• климатических особенностей;
• наличия атмосферных осадков и т.д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель.

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее. Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник.

Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

• при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
• при +10 градусах – не менее 5 суток;
• при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

Температурный режим при заливке бетона

Чтобы готовое изделие из бетона, после заливки, набрало необходимую проектную прочность и прослужило долгие годы, необходимо соблюдать температурный режим во время твердения. Оптимальная температура для твердения бетона +20С, при которой бетон набирает прочность за 28 суток. Но что делать, если вы заливаете фундамент осенью, когда температура воздуха чуть выше нуля? Современные технологии позволяют справиться с этой проблемой. Более того, при соблюдении определённых мер, бетонные работы можно производить даже зимой.

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы ответить на вопрос: «При какой температуре можно заливать бетон?», необходимо понять, что происходит с бетоном во время твердения. После приготовления бетонной смеси в ней начинает происходить химическая реакция между водой и цементом. Этот процесс называют гидратацией цемента, которая проходит две стадии:

• схватывание
• твердение

При схватывании в реакции участвуют алюминаты (С3А). В результате образуются иглообразные кристаллы, которые связываются между собой. Спустя 6 — 10 часов из этих кристаллов образуется подобие скелета.

С этого момента начинается твердение бетона. Здесь уже вступают в реакцию с водой клинкерные минералы (C3S и C2S) и начинает формироваться силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые объединяются в мелкопористую структуру, что по сути и является бетоном.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Скорость течения гидратации сильно зависит от температуры. Снижение температуры с +20С до +5С увеличивает время твердения бетона до 5 раз. Но особенно резко замедляется реакция при дальнейшем снижении до 0С. А при отрицательной температуре гидратация прекращается, т.к. вода замерзает. Как известно, вода при замерзании расширяется. Это приводит к увеличению давления внутри бетонной смеси и разрушению сформировавшихся связей кристаллов. Как следствие происходит разрушение структуры бетона. Также образовавшийся лёд обволакивает крупные элементы заполнителей смеси (щебень, арматуру), разрушая их связи между цементным тестом. Это приводит к ухудшению монолитности конструкции.

При оттаивании воды процесс твердения возобновляется, но уже при деформированной структуре бетона. Что может привести не только к отслоению арматуры и больших элементов заполнителя бетонной смеси, но и к трещинам. Естественно, прочность такой бетонной конструкции будет гораздо меньше расчетной.

Следует заметить, что чем раньше бетон подвергся замораживанию, тем меньше будет его прочность.

Бетонирование зимой

Так как низкая температура значительно снижает скорость твердения, а мороз губительно сказывается на конструкции в целом, значит бетон надо согреть. Причем необходимо обеспечить равномерный прогрев. Минимальная температура для заливки бетона должна быть выше +5С. Если температура внутри смеси будет больше температуры снаружи смеси, то это может привести к деформации конструкции и образованию трещин. Прогревают бетон до момента набора критической прочности. При отсутствии данных в проектной документации о значении критической прочности она должна быть не менее 70% от проектной прочности. Если установлены требования по показателям морозостойкости и водонепроницаемости, то критическая прочность должна быть не менее 85% от проектной.

При заливке бетона в минусовую температуру используют разные технологии прогрева бетона. Чаще всего применяют способы:

• Термоса
• Электронагрева
• Паропрогрева

Метод термоса

Данный метод используется при массивных конструкциях. Он не требует дополнительного обогрева, но температура укладываемой смеси должна быть более +10С. Суть данного метода состоит в том, чтобы уложенная смесь, остывая, успела набрать критическую прочность. Химическая реакция твердения бетона является экзотермической, т.е. выделяется тепло. Поэтому, бетонная смесь подогревает сама себя. При отсутствии теплопотерь бетон может разогреться до температуры более 70С. Если опалубку и открытые поверхности защитить теплоизолирующим материалом, снизив таким образом теплопотери твердеющего бетона, вода не замерзнет и бетонная конструкция будет набирать прочность.

Для реализации метода термоса не требуется дополнительного оборудования, поэтому он является экономичным и простым.

Электронагрев бетонной смеси

Если в установленные сроки нельзя обеспечить набор критической прочности методом термоса, то прибегают к электронагреву. Разделяют три основных способа:

• прогрев электродами
• индукционный нагрев
• использование электронагревательных приборов

Способ прогрева электродами заключается в следующем, в свежеуложенную смесь вводят электроды и подают на них ток. При протекании электрического тока электроды нагреваются и обогревают бетон. Следует отметить, что ток должен быть переменным, т.к. при постоянном токе происходит электролиз воды с выделением газа. Этот газ экранирует поверхность электродов, сопротивление тока возрастает и нагрев существенно снижается. Если в конструкции используется железная арматура, то её можно использовать в качестве одного из электродов. Важно обеспечить равномерность прогрева бетона, и осуществлять контроль температуры. Она не должна превышать 60С.

Расход электроэнергии при данном способе варьируется в пределах 80 – 100 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Индукционный прогрев используется редко, в силу сложности реализации. Он основан на принципе бесконтактного нагрева электропроводящих материалов токами высокой частоты. Вокруг стальной арматуры обматывают изолированный провод и пропускают через него ток. В результате появляется индукция и происходит нагрев арматуры.

Расход энергии при индукционном прогреве составляет 120 – 150 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Ещё один из способов электронагрева бетона – это применение электронагревательных приборов. Существуют греющие маты, которые раскладываются на поверхности бетона и включаются в сеть. Так же можно соорудить над бетоном подобие палатки и уже внутри поставить электронагревательные приборы, например тепловую пушку. Но в данном случае необходимо позаботиться об удержании влаги в бетоне, не допустить преждевременного высыхания.

При температуре окружающего воздуха -20С расход электроэнергии, при данном методе, будет составлять 100 — 120 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Паропрогрев бетона

Прогрев бетона паром является весьма эффективным и рекомендуется для тонкостенных конструкций. С внутренней стороны опалубки создаются каналы, через которые пропускают пар. Можно сделать двойную опалубку и пропускать пар между её стенками. Так же можно проложить трубы внутри бетона, и пропускать пар по ним. Бетон этим способом нагревают до 50 – 80С. Такая температура и благоприятная влажность ускоряет твердение бетона в несколько раз. Например, за двое суток, при данном методе, бетон набирает такую же прочность как при недельном твердении в нормальных условиях.

Но у этого метода есть существенный недостаток. Требуются внушительные затраты на его организацию.

Использование присадок

Ещё одним способом зимнего бетонирования является использование химических ускорителей твердения и противоморозных добавок. К ним относятся хлористые соли, нитрит натрия, карбонат кальция и др. Эти добавки понижают температуру замерзания воды и ускоряют гидратацию цемента. Их использование позволяет обойтись без прогрева бетона. Некоторые добавки повышают морозостойкость бетона, тем самым гидратация происходит даже при -20С.

Использование присадок обладает рядом недостатков. Их наличие в смеси пагубно сказывается на арматуре, начинается процесс коррозии. Поэтому использовать их можно только в неармированной конструкции. Также, при использовании противоморозных добавок, в зимний период, бетон наберёт прочность не более 30%. При наступлении плюсовой температуры произойдет оттаивание и дальнейший процесс набора прочности. Поэтому в бетоне, работающем при динамических нагрузках (фундамент под вибростанки, молоты и т.д.), использовать добавки нельзя.

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.

Заключение

При +20С бетон набирает прочность за 28 суток. Бетонная смесь, без использования методов нагрева или охлаждения, твердеет при температуре от +5С до +35С. Но время набора проектной прочности будет разным. Чем выше температура смеси, тем быстрее она твердеет. Для заливки бетона выходящего за рамки указанной температуры, необходимо использовать определённые методы.

При отрицательных температурах надо прибегать к методам нагрева на протяжении всего срока набора критической прочности. Необходимо чтобы нагрев смеси был равномерным, без больших перепадов температуры в центре и на периферии. Так же необходимо осуществлять постоянный контроль за температурой.

Если же температура выше +35С, то необходимо принимать меры по охлаждению смеси в момент приготовления, транспортировки и укладки. Это делается для предотвращения потери воды и, как следствие, нарушению водноцементного баланса, что негативно сказывается на прочности бетонной конструкции. После укладки необходимо либо увлажнять бетон, либо обеспечить герметичность конструкции.

Влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Понижение температуры замедляет процесс твердения цемента и, следовательно, снижает его механическую прочность. Схватывание и твердение практически прекращаются при превращении воды в лед. После оттаивания этот процесс возобновляется, но конечная прочность при этом уменьшается. Быстротвердеющие цементы менее чувствительны к понижению температуры, так как характеризуются повышенным тепловыделением и быстрее наращивают прочность.

Прочность бетона к моменту возможного замораживания должна составлять не менее 50-70% от проектной в зависимости от вида конструкции. Для достижения этой прочности в зимних условиях бетон должен выдерживаться по методу термоса, основанному на применении утепленной опалубки и защитного покрытия открытых поверхностей, обеспечивающих замедленное остывание бетона до того момента, когда он приобретет требуемую прочность. Наряду с этим применяют искусственный прогрев бетона электрическим током, паром или теплым воздухом.

При зимних работах используют и так называемые противоморозные добавки, затворяя бетон на растворах солей (смесь CaCl₂ с NaCl, поташ), понижающих температуру замерзания жидкой фазы в твердеющем бетоне и ускоряющих его твердение. Применение противоморозных добавок позволяет не нагревать бетон при твердении. При использовании в качестве противоморозных добавок хлористых солей бетон можно применять только для неармированных конструкций.

Большое значение для целого ряда сооружений имеет морозостойкость уже затвердевшего цементного раствора или бетона, особенно в тех случаях, когда многократное замораживание и оттаивание сопровождаются увлажнением водой. Такое совместное действие воды и мороза наблюдается, в частности, в частях плотин, шлюзов и ряда других гидротехнических сооружений, расположенных в зоне переменного горизонта воды. Вредное действие описанных факторов объясняется тем, что вода, замерзая в порах и случайных трещинах бетона, увеличивается в объеме, что создает давление на стенки пор и вызывает в бетоне внутренние напряжения. Многократное замерзание и оттаивание могут разрушить бетон. Следует отметить, что наиболее морозостойкие бетоны получаются на основе цемента. Большое значение имеет структура бетона, его плотность и степень водонасыщения.

В зависимости от назначения сооружений и климатических условий бетон должен выдерживать от 15 до 150, а иногда и более циклов замораживания с промежуточным оттаиванием.

Для повышения морозостойкости; а следовательно, и долговечности цементного бетона применяют так называемые воздуховлекающие добавки, к которым относят: абиетат натрия — продукт нейтрализации (омыления) абиетиновой смолы (винсол), омыленный (нейтрализованный) древесный пек и некоторые другие. Эти добавки вводят в небольшом количестве, примерно 0,05-0,2%.

Воздухововлекающие добавки не только повышают морозостойкость, для чего они главным образом и предназначены, но и водонепроницаемость, улучшают подвижность и уменьшают водопотребность бетонов и растворов. При этом несколько снижается прочность и уменьшается объемный вес. Обычно при смешении цемента (без добавок) с водой и заполнителями в процессе приготовления бетонной смеси в ее состав вовлекается некоторое количество мелких пузырьков воздуха (не более 2%). Введение воздухововлекающих добавок увеличивает содержание воздуха в бетонной смеси на 3-5%, в ней образуется много мельчайших замкнутых воздушных пузырьков, равномерно распределенных по всей массе материала. Эти пузырьки воспринимают возникающее при замерзании бетона давление расширяющейся воды и тем самым ослабляют давление на стенки пор.

Повышение температуры ускоряет процесс твердения цемента и увеличивает его прочность. Необходимым условием при этом является наличие влажной среды. В противном случае повышение температуры может значительно понизить прочность твердеющего цемента.

С учетом этого заводы бетонных изделий пользуются следующими приемами, ускоряющими процесс твердения бетона: пропариванием в пропарочных камерах насыщенным паром нормального давления; запариванием бетонных изделий в автоклавах паром под давлением около 9 атм; электропрогревом твердеющего бетона. Наиболее распространен первый метод, причем обычно через 10-12 ч пропаривания достигается не менее 70% отпускной прочности изделий. Через 28 суток прочность пропаренных изделий все же на 10-20% ниже прочности изделий, твердевших весь этот срок при обычных температурах.

Затвердевшие растворы и бетоны не могут считаться вполне огнестойкими, а тем более огнеупорными, так как продукты, составляющие затвердевший цементный камень, разрушаются при повышенных температурах. Так, например, Са(ОН)2 обезвоживается при 547 ⁰С, а гидросиликат кальция начинает терять гидратную воду при температуре 180-200 ⁰С. Тем не менее бетон оказывается достаточно стойким при пожарах, так как в этом случае высокие температуры действуют только на его поверхность, внутри же него температура не доходит до критических пределов.

Согласно исследованиям К. Д. Некрасова, стойкость цементных растворов и бетонов по отношению к длительному действию высоких температур может быть повышена при  добавке к цементу некоторых тонкомолотых минеральных добавок. В сочетании с огнеупорными заполнителями них можно получать жаростойкие бетоны, пригодные для применения в условиях высоких температур. Обычный бетон на цементе используют в элементах конструкций тепловых агрегатов, где температура не выше 200 ⁰С. Бетон на цементе или шлакоцементе с заполнителями виде боя глиняного кирпича, отвального доменного шлака, вулканического туфа, базальта, диабаза и андезита без тонкомолотых добавок может применяться в условиях службы до 350 ⁰С При введении в эти бетоны тонкомолотых добавок цемянки, золы-уноса, пемзы, гранулированного доменного шлака температура, которую может выдержать материал, повышается до 700 ⁰С. При добавке же к цементу шамота в тонком лотом виде, а также в виде мелкого и крупного заполнителя, получают жаростойкий бетон, который может служить 1200°С. Наконец, если в цемент ввести фосфорный ангидрид (в виде фосфоритной муки или ортофосфорной кислоты), а в бетон тонкомолотые хромит и магнезит и в виде мелкого и крупного заполнителя — хромит, то температура службы того бетона повышается по 1700 ⁰С.

Схватывание бетона при низких температурах по дням

Температура застывания бетона: низкая, минимальная и оптимальная

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Схватывание и твердение растворов на основе цемента обусловлено его химическим взаимодействием с водой. Силикаты, алюминаты и алюмоферриты, которые входят в состав портландцемента, обеспечивают повышение прочности на различных стадиях отверждения.

Скорость химических реакций зависит от наличия катализаторов (специальных добавок) и температуры.

Бетонные конструкции бывают разные, исходя из этого следует рассчитывать соотношение компонентов раствора и предполагать сроки схватывания и твердения.

Стадия схватывания

В состав цементного порошка входит трехкальциевый алюминат (3СаО*Al2O3), трехкальциевый силикат (алит, 3СаО*SiO2), двухкальциевый силикат (белит, 2CaO*SiO2) и алюмоферрит. Алит, который занимает большую часть массы портландцемента, участвует в обеих стадиях отверждения. При затворении водой и в начале стадии схватывания он выделяет тепло, которое увеличивает скорость реакции.

Однако более активным компонентом цемента на этапе схватывания является трехкальциевый алюминат. В течение 24 часов после смешивания он интенсивно реагирует с водой, формируя первичные связи в бетоне. После окончания схватывания алюминат полностью утрачивает влияние на прочность цемента.

Итоговая прочность бетона в зависимости от марки, времени затвердевания и температуры воздуха.

Стадия схватывания проходит в первые часы после заливки опалубки. Скорость начала реакции и длительность процесса зависят от состава смеси и температуры воздуха. При нормальных температурах ( 18… 22°С) бетон схватывается через 2,5-3 часа. Из них 1,5-2 часа проходит до начала реакции, а 1 час уходит непосредственно на схватывание.

При снижении температуры начало реакции может отодвинуться на 4-8 часов, а ее продолжительность — увеличиться до 15-20 часов.

В горячей среде схватывание происходит активнее и начинается более быстро. Весь процесс может занять менее 1-2 часов, из которых реакция — 15-20 минут.

Стадия твердения

Стадия формирования бетонного камня начинается по завершении схватывания. Твердение материала происходит за счет удаления свободной воды. Часть жидкости испаряется во внешнюю среду, а другая — связывается с молекулами силикатов и алюминатов, образуя стойкие комплексы. Чтобы не нарушить баланса между связываемой и испаряющейся водой, нужно обеспечить оптимальную влажность и температуру среды.

Как температура влияет на твердение бетона

Из составляющих бетонной смеси в процессе твердения с образованием бетонного камня участвуют цемент и вода. Заполнители (песок, гравий, щебень) связываются в единый комплекс благодаря твердению находящегося между ними цементного молочка – смеси воды с цементом. Кристаллизация происходит при гидратации частичек цемента водой. Молекулы воды связываются с цементом с образованием кристаллической массы, т.е. постепенное твердение происходит за счет потери воды.

Направление процесса – от периферии к центру камня, а сам процесс проходит в условиях с определенными ограничениями. Некоторые характеристики процесса при разных условиях:

• Если температура твердения уложенного бетона 15 – 25ºС, то залитый в опалубку бетон наберет максимальную проектную прочность за 28 суток. За первую неделю в нормальных условиях бетонная смесь набирает до 70% проектной прочности. наиболее важны для нормального твердения бетона первые несколько дней после заливки. В это время для нормальной гидратации нужно сохранить влагу. Для этого поверхность бетона накрывают пленкой ПВХ или мокрой мешковиной.

• Если температура среды опускается до 5ºС, процесс камнеобразования замедляется вдвое, т.е. на нормативную прочность бетона рассчитывать можно будет примерно через два месяца.

• Твердение прекращается полностью при 0ºС – точке замерзания воды. При более низких температурах вода в бетонной смеси замерзает. Если к этому моменту критическая прочность бетона уже набрана, то твердение продолжается до конца после размораживания. Критическая прочность бетона характеризует момент, когда достигнуто твердение смеси до такой степени, что благоприятный результат процесса уже обеспечен. При нормальной температуре критическая прочность наступает через сутки после заливки бетона. Такой порог зависит еще от марки цемента – смеси на цементах высоких марок имеют критическую прочность, составляющую всего четверть от полной нормативной.

Стандартный срок затвердевания бетона

Стандартное время застывания бетона составляет 28-30 дней. Нормальные условия для отверждения — температура 15… 22°С и влажность 60-100%. Длительность отверждения зависит от условий процесса, марки бетона и наличия дополнительных добавок в растворе.

Корреляция прочности бетона с временем выдерживания и температурой среды.

Разогрев смеси при приготовлении

Метод заключается в предварительном подогреве компонентов смеси (кроме цемента) с тем, чтобы в момент укладки смеси ее температура составляла 35-40oC. Песок и щебень нагреваются примерно до 60oC, вода – до 90oC. Цемент предварительно помещается в отапливаемое помещение и нагревается до комнатной температуры. Разогревать цемент нельзя – он быстро безвозвратно теряет свою активность и становится попросту непригодным!

Для замеса могут использоваться смесители с подогревом или без него. На крупных стройках заполнители могут греть в специальных печах-сушках. Частный застройщик может использовать горячий воздух тепловой пушки или тепло от печи, передаваемое по воздуховоду.

Барабанная сушилка для щебня и песка

Зимний замес бетона имеет технологические особенности. В смеситель наливается вода, в нее добавляется щебень и песок, а только затем цемент. Смесь вымешивается особо тщательно, по времени на треть дольше, чем обычно.

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Повышение прочности бетона на сжатие коррелирует с увеличением вязкости смеси. Это означает, что с увеличением марки материала время схватывания и твердения сокращается.

Продолжительность реакций для бетона разных марок

При какой температуре происходит застывание и твердение бетона

От прочности фундамента будут зависеть качество и долговечность здания. При подготовке такого «нулевого» цикла работ требуется соблюдать многие факторы и тщательно ознакомиться с информацией о температуре застывания бетона. Если не учитывать условия погоды при заливке фундамента, качество и марку раствора, температурные режимы его застывания и виды добавок, то такая трудоёмкая работа может оказаться напрасной.

Подготовка к заливке фундамента

Иногда строительство капитальных сооружений, особенно частных, происходит без учёта времени года. Это может быть оправданным решением, но сложностей окажется немало уже на стадии подготовительных работ. Они состоят из нескольких этапов:

Площадь, предназначенная под фундамент, должна быть очищена от верхнего слоя почвы и размечена в соответствии с проектом. При морозной погоде это будет довольно трудоёмкой задачей.

Дальше изготавливается армированная конструкция, которую можно сварить или скрутить при помощи стальной проволоки. Толщина используемой арматуры составляет от 8 до 18 мм. Одно из свойств стали — сужаться или расширяться при перепадах температуры, поэтому сваренный арматурный каркас на сильном морозе при повышении температуры будет менять свои размеры, что отразится на прочности фундамента.

Преимущества зимних работ

Иногда возникают ситуации, когда изготовление фундамента в зимнее время будет лучшим вариантом. Для этого могут быть разные причины:

После подготовительных работ можно приступать к расчёту состава бетонного раствора, обязательно учитывая то, при какой температуре будет происходить его заливка в опалубку.

Твердение бетонной массы зимой

В какое время года не проводилась бы заливка фундамента, раствор готовят из цемента и щебня средней величины с добавлением пластификаторов. С добавками бетон приобретает прочность, улучшаются его состояние и влагостойкость. Пластификаторы повышают устойчивость раствора к морозам, поэтому их часто применяют, изготавливая фундамент при низких температурах воздуха.

Минимальная температура застывания бетона составляет не ниже +5 °C. Это крайний показатель для качественного созревания. Но и жаркая погода не особо подходит для строительных работ. Оптимальный температурный режим — от +15 до +20 °C. Соблюдая такие условия, можно создать без дополнительных затрат и технологий прочное основание под возведение здания.

Необходимо знать, при какой температуре застывает бетон. Нормальной температурой воздуха для его затвердения специалисты считают от +15 до +20 °C. Период застывания фундамента длится около 30 дней. Если температура ниже нормы, твердение бетона происходит медленнее — он достигнет нужной прочности примерно через 60 дней. Когда температура ниже 0 °C, процесс приостанавливается. При минусовой температуре залитый в опалубку раствор замораживается. Если фундамент уже успел набрать необходимую прочность, то весной после оттаивания продолжится процесс его твердения до полноценного конечного результата.

В случае недостаточной прочности перед замораживанием качество монолита будет неудовлетворительным. Вода в бетонном растворе при замерзании превратится в лёд и увеличится в объёме, что приведёт к пористости и трещинам в бетоне. В итоге сократятся эксплуатационные сроки строения.

Существуют методы, с помощью которых твердение бетона при низких температурах можно довести до состояния критической прочности к моменту его замерзания. По действию они делятся на три вида:

• обеспечивается внешний уход за залитым в опалубку раствором до степени критической прочности,
• с помощью электроподогрева повышается температура бетонной массы до момента максимального твердения,
• введение в раствор модификаторов, ускоряющих процесс застывания.

Возможность зимнего бетонирования зависит от многих факторов: наличия на строительной площадке источников питания, погодных условий на момент твердения, возможности доставки разогретого бетона. Самым простым и экономически выгодным методом является внесение в раствор модификаторов.

Добавки в раствор

Осуществляя способ бетонирования с использованием добавок, заливку раствора зимой производят без прогрева. Добавки применяются в холодную пору и делятся на два вида:

Объем химических соединений, вводимых в раствор, составляет от 2 до 10% от веса цементного порошка. Количество их определяют согласно ожидаемой температуры твердения бетона. С использованием противоморозных добавок возможно проведение бетонирования и при -25 °C. Но такие эксперименты не рекомендуется делать частным строителям. Заливка при минимальных температурах сопровождается рядом особенностей и требований по выполнению работ. Главным моментом является недопущение заморозки и разморозки раствора.

Единственным достоинством возведения фундамента в зимние месяцы является то, что уже ранней весной можно будет начать строительные, а затем отделочные работы и продолжить их до конца осени.

Схватывание бетона: время застывания, скорость застывания

Схватывание бетона – химический процесс, первый этап гидратации состава. При взаимодействии с водой цемент, входящий в состав бетона, твердеет, превращается в цементный камень. Вода проникает в цементные зёрна, и минералы, содержащиеся в их составе, вступают с ней в химическую реакцию и превращаются в гидросиликаты калия.

СодержаниеСвернуть

На первом этапе гидрации бетон обретает 70% крепости, а остаток набирает примерно через месяц после заливки. Этот этап важен, поскольку от него зависит, насколько прочным и безопасным будет изделие из бетонной смеси.

От чего зависит схватывание бетона

На процесс схватывания бетона влияют многие факторы. Наиболее важные среди них: вид бетона и температура окружающего воздуха.

Влияние марки бетона

Таблица ниже отображает зависимость скорости схватывания бетона от его марки.

Влияние температуры

Температура схватывания бетона влияет на скорость этого процесса. Таблица ниже демонстрирует, через сколько часов он запускается и завершается в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Схватывание бетона при низких температурах существенно замедляется, а вместе с ним набор прочности. Важно обеспечить бетону тепло- и гидроизоляцию сразу после заливки. Слишком большая длительность этого процесса пагубно влияет на прочность и долговечность.

При высоких температурах, дополнительном подогреве скорость процесса значительно повышается, но это может негативно сказаться на его качестве. Влага испаряется слишком быстро, из-за чего страдает прочность.

На графике указана зависимость схватывания бетона от температуры:

При температуре ниже -10⁰С не рекомендуется заливать бетонное основание при строительстве дома или иных построек на частной территории. Вода, входящая в состав раствора, замерзает и увеличивается в объёме. Так она разрушает структуру бетона изнутри, его прочность уменьшается, а процесс отвердения может вовсе прекратиться.

В промышленном строительстве заливка при минусовых температурах допустима, поскольку бетонную конструкцию постоянно подогревают.

Как можно влиять на скорость схватывания

Скорость схватывания влияет на качество бетонной смеси. Любое отклонение от стандартов негативно отражается на прочности и долговечности.

Как замедлить схватывание бетона

Отсрочить схватывание требуется в следующих случаях:

• При заливке бетона в жаркую погоду.
• При транспортировке бетонной смеси на большие расстояния.
• При затруднённом, интенсивном движении на дорогах, когда автобетоносмесителю приходится длительное время стоять в пробках.
• При поэтапной заливке бетона, чтобы смесь находилась в изначальном состоянии длительное время.

С помощью замедлителей удаётся отложить химическую реакцию между цементными зёрнами и водой на несколько часов, от 48 до 72. При этом сохраняются свойства бетонной смеси, включая прочность и долговечность. Применяются следующие замедлители схватывания бетона:

• Линамикс;
• Полипласт Ретард;
• Sika Retarder.

Как ускорить схватывание бетона

При проведении строительных работ в зимнее время и при изготовление железобетонных изделий время схватывания бетонной смеси искусственно сокращается с помощью специальных добавок. В состав добавляют ускорители схватывания бетона в нужной пропорции. Не допускается превышение предельного уровня, который устанавливается в строительных лабораториях экспериментальным путём.

Применяются следующие вещества:

• Сульфат натрия. Предельный показатель применения – 2%. Этот ускоритель применяется при изготовлении бетонных смесей и железобетонных конструкций.
• Соль азотной кислоты. Верхний лимит – 4%.
• Хлорид кальция. Предельно допустимый уровень – 3%.

Если применение ускорителей объединять с автоклавной обработкой, время на схватывание ещё больше сократится. Плиты и прочие железобетонные изделия помещаются в автоклав-парилку, где они пропариваются под большим давлением.

Чтобы бетонная смесь гарантированно схватилась в зимнее время, её готовят из предварительно подогретых материалов, а затем нагревают электротоком и паром. Смесь в процессе приготовления нагревают до 80⁰С, после чего укрывают утеплителем, чтобы тепло сохранялось в течение 2-5 суток.

Заключение

Свежеуложенным бетонным конструкциям необходим тщательный уход: защита от вибрации, механического воздействия, резких температурных колебаний. Первые часы после заливки самые важные, поэтому с таким вниманием регулируется время схватывания бетона. С помощью специальных добавок удаётся замедлить или ускорить этот процесс при сохранении качества и долговечности состава.

Как закрепить бетон в холодную погоду | Строительный журнал

Предоставлено Newberry Public Relations & Marketing
На северо-востоке и в других странах с холодным климатом строительство не прекращается зимой. Однако сезонные
часто приходится вносить корректировки, и одна из них связана с тем, как бетон
смешанный.

Ледяной холод
не должно мешать строителям отказываться от работы с бетоном. Хотя бетон схватывается медленнее, когда температура воздуха ниже,
это все еще может быть вполне работоспособным, если вы будете следовать правильным шагам.

От чего помогает бетон
зимой стоит вода, не допускающая замерзания. Поскольку температура на улице
осенью рабочие моей компании Consolidated Concrete нагревают воду, используемую в
бетонной смеси и используйте ускорители, чтобы помочь ей схватиться. Лучшая новость — когда бетон установлен, он
не может замерзнуть.

Температура играет
большая роль в удобстве использования и прочности бетона и специальных методов
необходимы, когда температура опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту.Во-первых, это важно
найти правильную бетонную смесь для низких температур до начала весны. К счастью,
проблемы с температурой можно решить, отрегулировав смесь в соответствии с преобладающими
условия.

Кроме того, мы гарантируем
что все, что соприкасается со смесью наших клиентов, нагревается так
бетон покидает наш завод при температуре 65 градусов по Фаренгейту, имея в виду, что
температура упадет на 25 процентов в течение часа доставки.Наш большой
резервуар для воды с подогревом гарантирует, что мы можем предоставить клиентам как можно больше тепла
бетон по мере необходимости.

Еще одно важное
Фактором при работе с бетоном в холодное время года является качество
самой бетонной смеси. Право
«Рецепт» необходим для того, чтобы бетон работал должным образом. Этот
включает использование ускорителей схватывания и водоредуцирующих добавок, предотвращающих лету
зола или шлаковый цемент, поскольку они схватываются медленнее и выделяют меньше внутреннего тепла, и
добавление дополнительного количества цемента в смесь для получения дополнительного тепла.

Ускорители могут помочь
предотвратить повреждение от мороза, ускорив время схватывания, чтобы ускорить отверждение.
За счет уменьшения количества воды цементное тесто будет иметь более высокую плотность,
таким образом добавляя прочности и погодоустойчивых качеств. Мы также можем добавить в смесь ускорители, которые
помогает ускорить начало чистовых операций, что немаловажно в холодную погоду.
Погода.

Уменьшение или избегание
летучая зола в смеси также может помочь уменьшить образование накипи или отслаивания поверхности, когда
подвергается воздействию химикатов против обледенения после затвердевания бетона.

Наконец, очень важно
подготовить место отверждения, руководствуясь следующими советами: • Никогда не кладите бетон
на мерзлой земле, льду или снегу
• Растопите землю на
пару дней с использованием тепловых трубок и одеял или электрических одеял.
• Углы с тройной намоткой
и выступы.
• Убрать стояние
воды; стекающая вода должна испариться или быть удалена с помощью ракеля или вакуума.
• Продолжайте настаивать бетон.
накрыть, пока не затвердеет — подумайте о временном ограждении.

С небольшим авансом
планирования и квалифицированного подрядчика по бетону, вы можете гарантировать, что ваши проекты
эта зима и ранняя весна будут успешными и продлятся еще десятилетия.

Укладка бетона при наличии тепла

Когда лето в разгаре и температура поднимается, тем из нас, кто работает с бетонными материалами, необходимо приспособить свой рабочий процесс к разливу в жаркую погоду. Эксперты сходятся во мнении, что идеальная температура для заливки бетона составляет примерно 50-60 ° по Фаренгейту.Поскольку погода непредсказуема и часто не позволяет нам сотрудничать, нам нужно проявлять гибкость и быть готовыми к жарким погодным условиям.

Бетонирование при восходе ртути

Американский институт бетона (ACI) определяет жаркую погоду как:

«Любое сочетание высокой температуры окружающей среды, высокой температуры бетона, низкой относительной влажности, скорости ветра и солнечной радиации».

Эти погодные условия могут отрицательно сказаться на качестве бетона.ACI отмечает, что, хотя эти проблемы в основном возникают в летние месяцы, сильный ветер, низкая относительная влажность и солнечная радиация могут возникать в течение всего года. Итак, понимание процесса бетонирования в жаркую погоду принесет вам пользу круглый год.

В нормальных погодных условиях бетон схватывается за 8-48 часов, достигая 70% прочности примерно за семь дней. Затем требуется до 28 дней, чтобы полностью затвердеть и достичь своей полной прочности. Погодные условия имеют огромное влияние на схватывание и отверждение. При более низких температурах бетону требуется больше времени для схватывания, а кристаллам, образующимся в бетоне, больше времени для затвердевания.И наоборот, более высокие температуры означают, что кристаллы образуются быстрее, что дает меньше времени на укрепление. Например, при температуре 100 градусов по Фаренгейту бетон может застыть всего за два часа.

Вы сможете сэкономить время и деньги, узнав, как жаркая погода влияет на свежеулитый бетон, и по возможности смягчите возможные проблемы.

Эффекты жаркой погоды

Жаркие погодные условия увеличивают испарение поверхностной влаги свежеслитого бетона и ускоряют время схватывания.Испарение может удалить поверхностную воду с залитой плиты; эта поверхностная вода необходима для поддержания гидратации бетона и предотвращения высыхания. Когда скорость испарения высока, как в теплую погоду, это может привести к растрескиванию поверхности или усадке пластика (содержащегося в бетонной смеси) перед схватыванием. Не используйте воду для регидратации поверхности, так как это ослабит конечный продукт по мере его испарения и приведет к образованию трещин. Лучше использовать замедлители испарения и вспомогательные средства для отделки, такие как Lythic Day 1 от Solomon Brickform.

Резкие перепады температуры окружающей среды также могут вызвать термическое растрескивание. Например, если в жаркий день заливается бетон, а ночью он быстро остывает, это может вызвать растрескивание или усадку. Увеличение на 20 градусов может сократить время схватывания на 50%. Кроме того, повышение температуры бетона также ускоряет процесс схватывания. При заливке бетона время имеет значение в жаркую погоду.

Потенциальные проблемы с заливкой бетона при более высоких температурах включают:

• Уменьшение времени схватывания затрудняет обработку бетона — это также означает сокращение времени на укладку, уплотнение и отделку бетона — поэтому бригаде приходится работать быстрее
• Ускорение при потере осадки — это также может привести к потере увлеченного воздуха
• Пластическая усадка и растрескивание — из-за слишком быстрого испарения влаги поверхность может треснуть или повредить пластик, содержащийся в цементе
• Снижение предельной прочности — когда бетон слишком быстро затвердевает на жаре, прочность может снизиться.Бетон, отвержденный при стандартной температуре 70 ° F, будет заметно прочнее, чем плита, отвержденная при температуре 90 ° F.

Сохраняйте хладнокровие в жаркую погоду

Давайте будем реалистами, ни одна из этих потенциальных проблем с жаркой погодой не замедлит вашу следующую заливку независимо от температуры. Но, внося некоторые коррективы в методологию проекта и конкретную композицию, вы можете добиться успешного результата.

Химические добавки

По мере схватывания бетон также быстрее достигает полной прочности.Однако это более быстрое схватывание также может означать меньшую прочность в процессе отверждения. Бетон — это прочность, поэтому добавление химикатов в бетонную смесь может помочь увеличить ее прочность.

Химические добавки используются для ускорения или замедления обрабатываемости, консистенции, долговечности и прочности бетона. В случае проливания в жаркую погоду подумайте о добавлении добавки, замедляющей схватывание. Этот тип добавки может замедлить химическую реакцию, которая происходит в процессе схватывания, давая больше времени для отделки бетона до того, как он схватится под действием тепла.

Вода и лед

Для поддержания прохлады бетона в жаркую погоду температуру внутри бетона можно снизить, используя холодную воду или лед как часть воды для замешивания. Кроме того, опрыскивание заполнителей водой может помочь сохранить бетон прохладным.

Азот жидкий

Вода и лед раньше были наиболее практичными и экономичными методами охлаждения бетона.
В наши дни использование жидкого азота (LIN) может быть более эффективным и экономичным.Преимущества охлаждения с LIN включают: более предсказуемые, постоянные температуры от партии к партии и универсальность (вы можете использовать его для охлаждения агрегатов, добавления в водную смесь или непосредственно на бетон).

Просто имейте в виду, что LIN не всегда доступен, поэтому вам нужно будет проверить наличие промышленных производств в вашем районе.

Как подготовиться к заливке бетона?

• Подготовьте бетонное оборудование и материалы до наступления жаркой погоды.
• Следите за тем, чтобы земляное полотно и формы оставались влажными, чтобы они не впитывали воду из смеси.
• По возможности используйте солнцезащитные козырьки и ветрозащитные экраны.
• Обязательно используйте бетонные материалы, которые хорошо работают при более высоких температурах.
• Поддерживайте постоянный контакт с поставщиком товарной бетонной смеси и подготовьте все необходимое до прибытия автобетоносмесителя. Не заставляйте грузовик вас ждать!

Избегайте планирования заливки бетона на 100 градусные дни. Если это невозможно, запланируйте доставку в самое прохладное время дня, рано утром или вечером, избегая самой жаркой части дня.Убедитесь, что у вас есть полная бригада, чтобы вы могли укладывать бетон и готовить его как можно скорее. Упростите погрузку автобетоносмесителей на место работы с минимальным временем простоя или без него.

Держите команду гидратированной!

При размещении не забудьте также защитить свою команду от повышенной жары. Убедитесь, что они пьют и имеют достаточно жидкости, планируйте частые перерывы в затененных местах и ​​постоянно ищите признаки теплового стресса.

Следующие шаги после размещения

После укладки бетон следует немедленно удалить и зашпаклевать.Обязательно используйте замедлители испарения, запотевание или запотевание водой — или накройте паронепроницаемым листом перед стяжкой. Это помогает предотвратить быстрое высыхание, образование корки, пластическую усадку и схватывание резины. Временные покрытия, такие как постоянно увлажненная мешковина, могут быть помещены поверх свежего бетона и удалены небольшими участками непосредственно перед отделочными работами.

Есть ли лучший способ завершить заливку бетона в жаркую погоду?

Вы можете отказаться от таких рискованных практик, как гладкая обработка шпателем, заменив щетку или мешковину.Отверждение должно происходить, когда поверхности достаточно твердые, чтобы противостоять царапинам, и герметизация должна производиться качественным герметиком не позднее, чем через 30 дней после укладки и отверждения бетона.

При небольшом планировании и большом количестве прохладной воды вы можете сделать бетонную заливку в жаркую погоду безупречно и успешно. И не забудьте солнцезащитный крем.

Перейдите по этим ссылкам, чтобы получить дополнительную информацию о заливке бетона в жаркую погоду, перейдите по этим ссылкам:

https: // www.thebalance.com/pouring-concrete-in-hot-weather-845030

СКАЧАТЬ PDF

Использование бетона в холодную погоду

Использование бетона в холодную погоду

Ниже приведены рекомендации по практическим мерам, которые необходимо принять на малых и средних рабочих местах.

При работе с бетоном в холодную погоду необходимо учитывать две разные температуры — температуру окружающего воздуха и температуру самого бетона, следующий совет проясняет, о чем идет речь, важно не путать их.

Если свежеуложенный бетон остынет ниже 0ºC, вода в смеси замерзнет и расширится. Это может настолько повредить бетон, что он станет бесполезным, и его придется удалить.

Однако, если бетон сначала сможет достичь прочности около 2 Н / мм2, он, вероятно, будет противостоять этому разрушительному расширению. Для большинства смесей эта прочность достигается в течение 48 часов, если бетон выдерживается при температуре 5ºC или выше. Однако даже после того, как бетон достигнет 2 Н / мм2, низкие температуры замедлят рост прочности.

Таким образом, целью в холодную погоду должно быть поддержание бетона в тепле (выше 5ºC) в течение первых 48 часов, а затем обеспечение возможности роста прочности, хотя и с меньшей скоростью.

Суровость погоды определяет меры предосторожности, которые необходимо принять. Для целей бетонирования холодную погоду можно разделить на следующие три категории.

Температура окружающей среды ниже 5ºC, но без мороза

Когда температура низкая, но не опускается ниже точки замерзания, нет опасности, что бетон будет необратимо поврежден, но для набора прочности потребуется больше времени.

Важно, чтобы опалубку не снимали слишком быстро, иначе существует риск того, что углы и выступы могут быть сбиты, а бетон в балках и подвесных плитах может быть слишком слабым, чтобы выдержать собственный вес и разрушиться.

Невозможно дать однозначное правило относительно того, как долго следует оставлять опалубку на месте, поскольку скорость набора прочности зависит от многих факторов, включая температуру окружающей среды, количество цемента в смеси и тип цемента.

При необходимости скорость набора прочности может быть увеличена за счет увеличения содержания цемента в смеси и, в случае использования, уменьшения доли GGBS или pfa или полного отказа от их использования.

Незначительный мороз ночью

Не допускайте замерзания любого бетона, поэтому весь свежеуложенный бетон необходимо сразу же защитить. Температура бетона при доставке не должна быть ниже 5ºC.

Бывают случаи, когда поставщик товарного бетона не может гарантировать эту температуру при доставке, и вам нужно будет решить, можете ли вы адекватно защитить бетон в этих обстоятельствах, если вы хотите продолжить бетонирование.

Необходимая защита — это защита от замерзания и изоляционная опалубка, деревянная опалубка сама по себе часто обеспечивает достаточную изоляцию, и при использовании для балок, колонн и стен единственной необходимой дополнительной мерой предосторожности является покрытие открытых поверхностей изоляционным материалом или установка временных покрытий и обеспечение обогрева помещения. обогреватели.

Перед размещением убедитесь, что основания, опалубка, арматура и любое транспортное или установочное оборудование не покрыты льдом и снегом.

Сильный мороз днем ​​и ночью

Дополнительные меры предосторожности для этих условий включают требование использования нагретой воды для обеспечения того, чтобы температура бетона была выше 5ºC. Горячая вода поступает из избранных заводов по производству товарного бетона. Если нет подогретой воды, рекомендуется отложить бетонирование до повышения температуры окружающей среды.

Полезные ресурсы

Загрузите и сохраните бесплатную копию нашего полезного руководства для использования в будущем:

Бетон для холодной погоды — Зимняя бетонная смесь

Есть две основные проблемы при заливке бетона в холодную зимнюю погоду:

Но это конкретные температуры, а не температуры воздуха. Поэтому, когда холодно, нам нужно защищать бетон до тех пор, пока он не сможет самостоятельно выдержать холод. Общее правило состоит в том, что когда бетон набирает прочность примерно до 500 фунтов на квадратный дюйм, все в порядке.

Произошла волшебная вещь: почти в то же время, когда бетон достигает прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, гидратация цемента потребляет достаточное количество воды в исходной смеси, так что даже если он замерзнет, ​​в нем останется недостаточно воды. поры, чтобы повредить бетон. С большинством бетона, даже при 50 °, это происходит на второй день.

Таким образом, чтобы помочь ему достичь прочности в 500 фунтов на квадратный дюйм, мы можем сделать две вещи в холодную погоду: изменить смесь, чтобы она схватилась быстрее, или защитить бетон от холода — или, что более вероятно, и то, и другое.

Изменения бетонной смеси в холодную погоду

Центр обучения приключений «Медеба»

Многие проблемы с холодной погодой могут быть решены производителем готовых смесей. Вот несколько вещей, о которых следует помнить:

• Горячая вода — ваш производитель товарного бетонного бетона обычно имеет и использует горячую воду в бетоне, когда погода становится холодной. Большинство производителей стараются, чтобы температура бетона на выходе с завода составляла не менее 65 ° F, что, как правило, достаточно, в зависимости от температуры воздуха и толщины бетонного элемента.

• Укажите осадку менее 4 дюймов и используйте воздухововлекающий бетон, чтобы уменьшить утечку.

• Ускорители

  — поскольку более холодная погода приводит к более холодному бетону, установленное время может быть отложено. Ускорители, добавленные к бетону, могут удерживать его в соответствии с графиком. Добавление 2% (от веса цемента) хлорида кальция является традиционным способом ускорения реакции гидратации — он очень эффективен и достаточно дешев. Но — большое но — такое количество хлоридов может привести к коррозии любой стали, встроенной в бетон (например, арматуры), и может привести к появлению пятнистой поверхности на цветном бетоне (см. Обесцвечивание бетона).

• Нехлоридные ускорители широко доступны и очень эффективны. Они не обесцвечивают бетон, но стоят немного дороже. Не делайте ошибку, думая, что ускорители являются антифризами — это не так, они просто увеличивают скорость реакции гидратации.

• Летучая зола. Обычно вам не следует использовать летучую золу или шлаковый цемент в холодную погоду, так как эти материалы затвердевают медленнее и генерируют меньше внутреннего тепла; шлак может вызвать такой же эффект.

• Чтобы сделать реакцию немного более горячей, производитель готовой смеси может добавить немного дополнительного цемента (обычно дополнительные 100 фунтов на кубический ярд) или может использовать цемент типа III (высокопрочный), который быстрее гидратируется.

• Будьте осторожны с редукторами воды в холодную погоду, так как они могут замедлить время схватывания. Кроме того, снижение расхода воды при использовании более холодного бетона редко требуется, поскольку более низкие температуры предотвращают потерю осадки.

Для добавок, добавленных на стройплощадке, не используйте их, если они замерзли.Возможно, химические вещества отделились.

Рекомендуемые товары

10 советов по заливке бетона в холодную зимнюю погоду

Поделиться статьей:

Было бы неплохо, если бы проекты остановились (или, по крайней мере, были закрыты) в холодные зимние месяцы, но эта профессия работает не так. Чтобы завершить проект, нам нужно быть на стороне и в хорошем, и в плохом.

Работаете ли вы с бетоном ежедневно, или каждые несколько недель или месяцев, наш спонсор QUIKRETE дал нам несколько полезных советов для вашей следующей заливки бетона в холодную зимнюю погоду.Холодные погодные условия возникают, когда средняя дневная температура ниже 40 градусов по Фаренгейту; и температура воздуха не выше 50 градусов по Фаренгейту более 12 часов в течение любого 24-часового периода.

Изображение с сайта stixnstones.com

10 лучших методов заливки бетона в холодную зимнюю погоду

1. Начиная с подготовки площадки, перед заливкой необходимо удалить с рабочей зоны весь снег, лед или стоячую воду. И не заливайте бетон мерзлую землю.
2. Уложите бетон в начале дня, чтобы использовать тепло, выделяемое солнцем в дневное время.
3. Используйте воздухововлекающий, армированный волокном и устойчивый к трещинам бетон для заливки бетона в холодную зимнюю погоду. Специальная формула бетона обладает превосходной устойчивостью к замерзанию / оттаиванию, что помогает уменьшить растрескивание от усадки при высыхании и растрескивания бетона. Альтернативными вариантами являются бетон, предназначенный для более высокой начальной прочности из-за большого количества цемента или бетона, который быстро схватывается.
4. Перед смешиванием держите бетон в теплом месте.
5. Добавьте минимальное количество воды, необходимое для получения рабочей смеси. Для смешивания с бетоном используйте теплую (менее 140 градусов по Фаренгейту) воду.
6. Температура любых элементов, которые должны быть заделаны в бетон (арматура, проволочная сетка и т. Д.), Должна быть выше точки замерзания до того, как они вступят в контакт со свежим бетоном.
7. После заливки защитите бетон от замерзания в течение минимум трех дней с помощью теплоизоляционных одеял, обогревателей, изолированных форм, ограждений или соломы, уложенной между водонепроницаемыми покрытиями.Обратите особое внимание на то, чтобы закрыть все края и любую выступающую арматуру.
8. После снятия этой защиты нанесите на бетон гидроизоляционный герметик для бетона в качестве отвердителя. Герметик устраняет необходимость отверждения в воде.
9. После первоначальной укладки не допускайте накопления снега, льда или стоячей воды на новой плите в течение как минимум семи дней.
10. Немного нежной любящей заботы имеет большое значение. По мере затвердевания бетона в результате реакции гидратации выделяется внутреннее тепло.Чем дольше поддерживается температура, тем прочнее становится бетон, поэтому на несколько дней накройте работу изолирующей соломой и термоодеялами. Одеяло Powerblanket — хороший способ сохранить внутреннее тепло. И как только бетон затвердеет, не используйте антиобледенительные соли, которые разъедают поверхность и позволяют воде проникать, замерзать и, в конечном итоге, треснуть ваши мелкие детали.

Изображение с blogs.scottarboretum.org

Щелкните здесь, чтобы ВЫИГРАТЬ ПРИЗЫ от наших спонсоров Bosch, Blaklader, SKIL и других.

Другие статьи QUIKRETE:

Теперь мы хотим услышать ваше мнение. Какие передовые методы вы бы добавили в этот список, основываясь на вашем опыте заливки бетона в холодную зимнюю погоду.

О Джо Сайнце

Джо Сайнц (Google+) — профсоюз плотников с опытом работы в бетонном строительстве, ландшафтном дизайне, плотницких работах и ​​электромеханике. В настоящее время он работает в Bosch Power Tools … Подробнее

Укладка товарного бетона в холодную погоду

Необходимо соблюдать особую осторожность при укладке бетона в холодную погоду.Если дать молодому бетону остыть ниже точки замерзания, он может быть поврежден до такой степени, что станет непригодным для использования. Следует отметить, что даже если температура не опускается ниже нуля, бетон будет развивать прочность значительно медленнее, чем при более высоких температурах окружающей среды.

Ниже приведены рекомендации по практическим мерам, которые необходимо предпринять при бетонировании в холодную погоду.

При работе с бетоном в холодную погоду необходимо учитывать две различные температуры: во-первых, температуру окружающего воздуха и, во-вторых, температуру бетона на момент поставки.

Следующий совет проясняет, о чем идет речь, очень важно не путать их.

Если свежеуложенный бетон остынет ниже 0ºC, вода в смеси замерзнет и расширится. Это может настолько повредить бетон, что он станет бесполезным, и его придется удалить. См. Наше руководство по бетону с трещинами.

Однако, если бетон сначала сможет достичь прочности около 2 Н / мм ² , он, вероятно, будет сопротивляться этому разрушительному расширению.Для большинства смесей эта прочность достигается в течение 48 часов, если бетон выдерживается при температуре 5ºC или выше. Однако даже после того, как бетон достигнет 2 Н / мм ² , низкие температуры замедлят рост прочности.

Таким образом, целью в холодную погоду должно быть поддержание бетона в тепле (выше 5ºC) в течение первых 48 часов, а затем обеспечение возможности роста прочности, хотя и с меньшей скоростью.

Суровость погоды определяет меры предосторожности, которые необходимо принять.Для целей бетонирования холодную погоду можно разделить на следующие три категории:

Температура окружающей среды ниже 5 ° C, но без мороза.

Если температура низкая, но не опускается ниже точки замерзания, риск того, что бетон будет необратимо поврежден, минимален, но для набора прочности и схватывания потребуется больше времени.

Важно, чтобы опалубку не снимали слишком рано, иначе существует риск того, что углы и выступы могут быть сбиты, а бетон в балках и подвесных плитах может быть слишком слабым, чтобы выдержать собственный вес, и может разрушиться.

Невозможно дать окончательные правила относительно того, как долго опалубку следует оставлять на месте, поскольку скорость набора прочности зависит от многих факторов, не зависящих от поставщиков, включая температуру окружающей среды.

Незначительный мороз ночью

Не допускайте замерзания свежего бетона, поэтому весь свежеуложенный бетон необходимо защитить как можно скорее. Температура бетона на момент доставки не должна быть ниже 5ºC.

Бывают случаи, когда ваш поставщик не может гарантировать эту температуру при доставке, и вам нужно будет решить, можете ли вы адекватно защитить бетон в этих обстоятельствах, если вы хотите продолжить укладку бетонирования.

Необходимая защита включает защиту от замерзания и изоляционную опалубку. Сама по себе деревянная опалубка часто обеспечивает достаточную изоляцию, и при ее использовании для балок, колонн и стен единственной необходимой дополнительной мерой предосторожности является покрытие открытых поверхностей изоляционным материалом или установка временных покрытий и обеспечение обогрева с помощью обогревателей.

Перед размещением — убедитесь, что основания, опалубка, арматура и любое оборудование для транспортировки или укладки не покрыто льдом и снегом.

Сильный мороз днем ​​и ночью.

Дополнительные меры предосторожности для этих условий включают требование к нагретому бетону (10ºC на момент поставки), который можно приобрести на выбранных заводах по производству товарного бетона.

Если нагретый бетон недоступен, рекомендуется отложить бетонирование до тех пор, пока температура окружающей среды не поднимется выше 2ºC.

Если дать молодому бетону остыть ниже точки замерзания, он может быть поврежден до такой степени, что станет непригодным для использования.

Следует также отметить, что даже если температура не опускается ниже нуля, бетон будет развивать прочность значительно медленнее, и начальное схватывание будет значительно медленнее.

Эффективное отверждение

Дополнительные советы по правильному отверждению бетона см. В нашем Руководстве по отверждению бетона.

Рекомендации по заливке бетона зимой

Вопреки распространенному мнению, бетон можно укладывать, отделывать и выдерживать при любой температуре, даже при минусовых температурах.Вам просто нужно принять дополнительные меры предосторожности. Это потому, что если вы позволите бетону замерзнуть до того, как он затвердеет, вы столкнетесь с проблемами.

Во-первых, краткий курс повышения квалификации по твердению бетона. Бетон превращается из жидкости в твердый материал в результате химической реакции. Чем ниже температура бетона, тем медленнее скорость реакции. Зимой ваш враг — часы. Бетон должен затвердеть как можно быстрее, чтобы противостоять давлению, вызванному замерзанием воды внутри бетона.

Что происходит, если бетон замерзает до того, как затвердеет?

Если только что уложенный бетон замерзнет, ​​повреждение будет немедленным и необратимым. Даже если вы нагреете бетон и дадите ему застыть, ущерб будет нанесен. По данным Portland Cement Association, если бетон замерзнет, ​​пока он еще свежий, или до того, как он наберет достаточную прочность, чтобы противостоять расширяющим силам, связанным с замерзающей водой, бетон теряет до 50 процентов своей прочности на сжатие.

Лучшие методы заливки бетона в холодную погоду

Обратите внимание на землю, на которую заливаете бетон. Температура воздуха может быть выше нуля, а земля может быть промерзшей. И никогда нельзя заливать бетон на мерзлую землю. Перед тем, как начать заливку, прогрейте землю бетонными одеялами или черным пластиком в течение нескольких дней.

Противодействуйте воздействию отрицательных температур, выполнив одно или все из следующих действий:

• Добавьте в смесь цемента
• Добавить горячую воду вместо холодной
• Нагреть агрегаты в смеси
• Добавьте химический ускоритель, например хлорид кальция или нехлоридную примесь
• Используйте водорегулятор для уменьшения утечки воды

Отверждение бетона в холодную погоду

Так как стадия отверждения — это когда ущерб будет нанесен, если вы не примете меры предосторожности, примите меры предосторожности.После заливки бетона защитите его по мере его застывания. Холодная погода увеличивает установленное время. Чем холоднее становится, тем дольше бетон схватывается.

Согласно отраслевому эмпирическому правилу, каждые 10 ° C понижения температуры бетона удваивают установленное время. Таким образом, заливка, схватившаяся за шесть часов при 20 ° C, займет 12 часов при 10 ° C и 24 часа при -1 ° C.

В зимние месяцы вы должны защищать бетон и выдерживать его не менее пяти дней. Используйте одеяла или солому поверх пластика, чтобы изолировать плиту.Если вы оставите бетон открытым или откроете его слишком рано, верхний слой бетона может замерзнуть и оторваться. И даже если не замерзнет, ​​вершина никогда не будет такой жесткой, как если бы она была защищена.

Откидная конструкция в холодную погоду

Холодная погода вызывает задержки во время строительства, даже при откидной конструкции. Поскольку все делается на месте, перепады температуры влияют на скорость возведения откидных стен. Ключом к минимизации задержек является использование обогревателей в зимние месяцы, чтобы вы могли формировать, заливать и поднимать стены на место в течение всей зимы.