Можно ли заливать бетон зимой

Можно ли заливать бетон зимой

С наступлением холодов у строителей сокращаются объемы работ. До недавнего времени заливка бетона зимой считалась невыгодным и рискованным занятием, ведь даже качественный раствор не мог достичь расчетной прочности при минусовых температурах. Тем не менее, зимнее бетонирование вполне возможно, нужно только знать тонкости этого процесса и следовать рекомендациям специалистов.

Чем опасна заливка бетона зимой

Зимнее бетонирование — рискованное мероприятие. Для получения прочного бетона нужно исключить замерзание воды затворения. Как только она превращается в лед, процесс набора прочности прекращается, и в результате искусственный камень оказывается гораздо менее устойчивым к механическим нагрузкам, истиранию, воздействию химических веществ. Образование льда опасно не только прекращением химических реакций. Крошечные кристаллики способны нарушить структуру бетонных конструкций. Кажущийся прочным монолит быстро начнет крошиться и образовывать трещины. При возведении тяжелых многоэтажных зданий ситуация может стать критической, поскольку несущие элементы могут не справиться с расчетной нагрузкой. В результате исследований был установлен оптимальный интервал температур, обеспечивающий идеальные условия для схватываания и затвердевания раствора: от + 5 до + 15 градусов. Для бетонов марки М200 и выше допускается бетонирование при минус трех — плюс пяти градусах, однако температура самой смеси не должна быть ниже верхнего показателя. Чем меньше цемента входит в состав смеси, тем выше должна быть ее температура.

Климат Сибири достаточно суров, так что морозы ниже — 20 градусов — не редкость. Стоит ли рисковать прочностью бетона и пытаться выполнить заливку раствора зимой? Оказывается, существует несколько способов, которые способны продлить строительный сезон и обеспечить проведение работ даже при 15 градусах мороза.

На помощь приходит химия

Для того, чтобы создать условия для нормального твердения бетона в зимний период, применяют противоморозные добавки. Эта группа веществ понижает температуру замерзания воды. В нее входят электролиты, карбомиды, хлорид и нитрат кальция, нитрит натрия, аммиачная вода.

Действие противоморозных добавок зависит от их типа. Одни работают как классические антифризы, другие ускоряют процесс твердения бетона. Применение модификаторов дает возможность проводить бетонирование при минусовых температурах (до 10-20 градусов мороза). Контрольные измерения показывают, что в течение 28 суток бетон набирает более 30% расчетной прочности. Тем не менее, нужно учитывать, что добавки способны повлиять на отдельные характеристики бетона, поэтому рекомендуется использовать комплексные средства, чтобы компенсировать побочные эффекты.

Физические методы

Использования противоморозных добавок может оказаться недостаточно. Если ожидается похолодание, придется позаботиться о подогреве бетонной смеси. В прошлом использовалось только два метода. В первом случае воду затворения заранее подогревали, чтобы поднять начальную температуру раствора, а во втором — накрывали площадку утеплителями (камышовыми матами, минеральной ватой). Оба способа имеют один существенный недостаток: эффект длится недолго, так что искусственный камень может не успеть набрать прочность.

Для применения современных технологий подогрева бетона потребуется электричество. Электрообогрев позволяет создать плюсовую температуру даже в сильный мороз, так что зимнее бетонирование можно проводить при минус двадцати градусах.

Существует несколько способов согревания залитой площадки:
• греющая опалубка (подходит для небольших по размеру конструкций, например, ленточного фундамента);
• прогревание с помощью электродов;
• нагревательные провода (ПНСВ);
• тепловые пушки;
• инфракрасные излучатели.

Способ обогрева бетонного раствора с применением электродов считается простым и недорогим. Стержни или пластины присоединяют к трансформатору и пропускают через свежеуложенный раствор ток. В процессе выделяется тепло, не позволяющее воде замерзнуть. Провода ПНСВ имеют важное преимущество перед электродами: они позволяют плавно регулировать температуру, постепенно повышая ее. Это положительно влияет на процесс затвердевания.

Проводить расчеты, чтобы определить, на каком расстоянии укладывать провод, не всегда удобно. Гораздо выгоднее использовать тепловое оборудование, которое достаточно правильно расположить по периметру стройплощадки и подключить. При использовании тепловых пушек над площадкой стоит установить купол, чтобы избежать потерь тепла при обогреве бетона. А инфракрасные обогреватели достаточно расставить так, чтобы излучение накрывало всю площадку.

Современные технологии позволят не откладывать заливку фундамента до лета. Выберите подходящий метод, и можете спокойно продолжать строиться!

После заливки бетона ударил мороз – что делать, чтобы сохранить марочную прочность

Чтобы бетонная смесь приобрела высокий уровень прочности и не начала разрушаться, следует придерживаться и соблюдать наиболее оптимальные температурные условия, которые необходимы для ее полного затвердевания. Стоит отметить, что раствор не следует использовать в том случае, если на улице стоит сильный летний зной либо отчетливо наблюдается стремительное понижение температуры, вплоть до наступления заморозков и морозов.

Самым подходящим временем для заливки бетона является весна или ранняя осень, когда на улице устанавливается наиболее благоприятная погода, для выполнения подобных работ. Однако что же делать, если после использования смеси резко ухудшилась погода и наступили морозы? Какие могут появиться последствия при несоблюдении технических условий при заливке бетона и как не позволить замерзнуть уже залитой смеси?

При какой погоде замерзает бетон

Наиболее оптимальной и самой приемлемой для бетона является температура окружающей среды в +5 градусов по Цельсию. Как правило, работы по монтажу и обустройству опалубки либо фундаментов проводятся в том случае, если показатели воздуха колеблется в пределах +15–20 градусов по Цельсию.

В этом случае, если на улице установилась температура воздуха 15–20 градусов по Цельсию, залитый раствор полностью затвердевает приблизительно за один месяц. Если температурные показатели воздуха упали, ниже отметки +15 градусов по Цельсию, тогда для полного затвердевания свежей, недавно залитой бетонной смеси потребуется 2 месяца.

Стоит отметить, что при понижении температуры до нуля процессы затвердевания в растворе прекращаются. При нуле или -1 градусе уже залитая в опалубку смесь бетона начинает активно замерзать. Она полностью промерзает при -15 градусах по Цельсию.

Последствия заливки бетона в морозную погоду

Не рекомендуется заливать бетон в опалубку и делать фундаменты при отрицательной температуре воздуха в окружающей среде. Следует отметить, что существуют специальные технологии, позволяющие работать с раствором даже в зимнее время года. Например, если температура в окружающей среде резко испортилась и снизилась до минусовой отметки, тогда в раствор рекомендуется добавлять специальные морозостойкие присадки.

Однако если после заливки бетона, во время приготовления которого не применялись противоморозные добавки, показатель температуры в окружающей среде резко понизился до минусовых отметок, тогда это чревато такими последствиями, как:

• существенное снижение технологической прочности конструкции;
• залитый раствор после застывания не сможет набрать высокий уровень прочности;
• разрушение поверхностных слоев бетона, из-за чего на его поверхности начнут появляться трещины;
• переход воды из жидкого в твердое состояние (лед), в результате чего она расширяется и разрушает целостность структуры застывшей бетонной смеси.

Стоит отметить, что если в процессе заливки смесь под воздействием минусовых температур начнет замерзать, тогда в расщелинах начнут скапливаться слои льда. По мере замерзания смеси лед постоянно будет увеличиваться в размере, что чревато появлением разрывов, понижением уровня прочности, а также разрыхленикм, нарушением целостности монолита всей бетонной конструкции.

Что делать, если после заливки бетона ударил мороз

Если после заливки бетона резко изменилась погода и ударил мороз, тогда всю конструкцию, сделанную из смеси, нужно отогреть. Для этих целей можно воспользоваться тепловыми пушками, электрическими прожекторами повышенной мощности. Кроме того, для прогрева раствора при наступлении морозов можно воспользоваться простыми металлическими бочками с разведенным внутри костром, которые следует расставить по периметру конструкции.

При резком ухудшении погодных условий после использования раствора всю конструкцию рекомендуется аккуратно накрыть ПВХ-пленкой. Благодаря этому будет минимизирован отток тепла из верхних слоев залитой раствором конструкции, а также стабилизирован тепловой режим в ее основании.

Часто для обогрева бетонной смеси при наступлении сильных морозов применяют электроподогрев. Этот метод подразумевает применение электродов, через которые прямо в бетон подается ток. В результате этого даже при существенном ухудшении погоды раствор продолжает удерживать необходимый для полного затвердевания температурный режим.

Можно ли лить бетон в мороз. Заливка при минимальной температуре

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.

Улучшение качества раствора

Самое простое и доступное решение – это улучшение бетона. Не самое дешевое, но если сравнивать с двумя другими методами, то самое выигрышное.

Преимущества очевидны. Трудоемкость процесса сводится к добавлению большего количества цемента, приобретению продукции высшей марки, морозостойкости состава и другим критериям.

Чем больше в бетоне содержание цемента, тем быстрее он стынет и схватывается. Если на улице не постоянная температура, а колеблется, она повышается до 5 или снижается до легких минусов, то это решение будет оптимальным.

Бетон схватится еще в момент заливки, а дальше его можно просто прикрыть тканью, и ему не будут страшны никакие перепады температур.

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.

Технология заливки

Вне зависимости от времени года, есть общие правила к заливке фундамента. Работы проходят в несколько этапов, на которых необходимо соблюдать все технологические тонкости с учетом особенностей смеси.

Таблица 2. Последовательность заливки

После выполнения всех этапов необходимо дать смеси время на высыхание и достижение необходимой прочности. Именно в этот период следует следить за количеством осадков и морозами. Чтобы вы имели четкое представление о заливке ленточного фундамента, посмотрите видеоматериал по теме.

Видео: как залить фундамент зимой

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.

Выводы и рекомендации

Невзирая на технологии, позволяющие вести бетонные работы на морозе, лучше перенести закладку фундамента на весну, если есть такая возможность. В противном случае учтите следующие рекомендации:

1. Не закладывайте фундаментную плиту на грунте, успевшем промерзнуть, такая затея обречена на неудачу. Необходимо снять весь слой замерзшей почвы.
2. Заливка должна производиться быстро и качественно, так что кустарные способы здесь не годятся. Нужна доставка материала с завода и укладка бетононасосом с уплотнением вибраторами.
3. Ленточное основание, заливаемое в земле без опалубки, нужно подогревать только кабелем (либо ТЭНами из нихрома), а в бетон добавлять присадки. Наружный обдув горячим воздухом не прогреет подземную часть конструкции.
4. Как и в летнее время, бетонному монолиту противопоказано пересыхание, поэтому его нужно смачивать водой.

С экономической точки зрения, зимнее строительство равнозначно летнему, но сильнее растянуто во времени из-за погодных условий. Причина – в сезонном удешевлении материалов и расценок на услуги строительных компаний, о чем подробно рассказывается в видеоролике:

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.

Укрывание и утепление

Это простейшие способы защитить без прогрева свежезалитый железобетонный фундамент от переохлаждения осенью или ранней весной, когда днем на улице 3—7 °С, а ночью на земле случаются заморозки. Утепление реализуется так:

1. Сначала нужно залить раствор в опалубку и дать ему время на схватывание.
2. На ночь засыпьте бетонную ленту слоем мокрых опилок толщиной 20 см и закройте пленкой шириной не менее 1,5 м.
3. Сверху на пленку уложите сухие опилки на высоту 50 см.

Суть в том, что влажные опилки не дадут монолиту пересохнуть, а сухие предохранят от холода. Вдобавок конструкция прогреется за счет собственного тепла, выделяемого на первом этапе гидратации. Более простые фундаменты, например, для столбов забора, достаточно засыпать сухими листьями и тоже прикрыть полиэтиленом.

Монолитные дома, возводимые по новым технологиям, изначально утеплены с двух сторон пенопластом, который одновременно является опалубкой, как это сделано на фото. Здесь достаточно укрыть бетон утеплителем сверху, чтобы он спокойно перенес ночные заморозки.

бетонирование в зимних условиях

Все добавки (природные или искусственные химические продукты) клас-сифицируются по механизму их действия и разделяются на четыре класса:
1-й – добавки, изменяющие растворимость минеральных вяжущих материа-лов и не вступающие с ними в химические реакции;
2-й – добавки, реагирующие с вяжущими с образованием труднораствори-мых или малодиссоциированных комплексных соединений;
3-й – добавки – готовые центры кристаллизации («затравки»);
4-й – органические поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные кК адсорбции на поверхности твердой фазы.
В зависимости от назначения (основного эффекта действия) химические добавки для бетонов подразделяются на следующие виды:
1. Регулирующие свойства бетонных смесей:
а) пластифицирующие:
I группы (суперпластфикаторы);
II группы (сильнопласитфицирующие);
III группы (среднепластифицирующие);
IV группы (слабопластифицирующие);
б) стабилизирующие;
в) водоудерживающие;
г) улучшающие перекачиваемость;
д) регулирующие сохраняемость бетонных смесей:
— замедляющие схватывание;
— ускоряющие схватывание;
е) поризующие (для легких бетонов):
— воздухововлекающие;
— пенообразующие;
— газообразующие;
2. Регулирующие твердение бетона:
а) замедляющие твердение;
б) ускоряющие твердение;
3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостой-кость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона:
а) водоредцирующие I, II, III и IV групп;
б) кольматирующие;
в) воздухововлекающие;
г) газообразующие;
д) повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арма-туре (ингибиторы коррозии стали).
4. Придающие бетону специальные свойства:
а) гидрофобизирующие I, II и III групп;
б) противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных тем-пературах);
в) биоцидные;
г) полимерные.
5. Тонкодисперсные минеральные добавки:
а) неактивные;
б) активные;
в) минеральные пластифицирующие.
6. Комплексные добавки:
а) комплексные химические добавки;
б) органо-минеральные добавки.
Выбор добавок
Химические добавки для тяжелого, легкого, мелкозернистого бетонов и строительных растворов следует выбирать на основании рекомендаций норма-тивно-технической документации и технико-экономических расчетов.
Выбор добавки должен производиться в зависимости от технологии приго-товления бетонной смеси и от способа изготовления изделий и конструкций с учетом влияния добавок на свойства бетонной смеси и бетона.
Применение добавок в тяжелом и мелкозернистом бетонах позволяет ре-шить следующие технологические задачи:
— уменьшение расхода дорогого цемента;
— уменьшение расхода дефицитного крупного заполнителя – вплоть до за-мены тяжелого бетона мелкозернистым;
— улучшение технологических и реологических свойств смесей;
— регулирование потери подвижности смесей во времени, скорости процес-сов схватывании и твердения;
сокращение продолжительности тепловой обработки бетона в тепловых аг-регатах;
ускорение сроков распалубливания при естественном твердении бетона в условиях строительной площадки;
повышение прочности, водо- и газонепроницаемости бетона;
повышение морозостойкости, коррозионной стойкости бетона и железобе-тона;
— усиление защитного действия бетона по отношению к арматуре.
Для бетонов, к которым предъявляются специальные требования по долго-вечности (морозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости и другим показателям), выбор добавок следует производить по ведущему агрессив-ному воздействию.
Снижение материалоемкости бетонов может быть достигнуто за счет при-менения водоредуцирующих добавок (суперпластификаторов и комплексных до-бавок на их основе). Их использование позволяет в равнопрочных бетонах уменьшить расход цемента на 15-20%.
Для получения бетонной смеси с требуемыми технологическими свойства-мив ее состав рекомендуется вводить следующие добавки:
— для приготовления литых и высокопрочных бетонных смесей — суперпла-стификаторы и сильнопластифицирующие добавки;
— для снижения жесткости и увеличения подвижности – пластифицирую-щие, воздухововлекающие и комплексные на их основе;
— для повышения однородности и связности бетонной смеси — стабилизи-рующие, слабопластифицирующие, воздухововлекающие, гидрофобизирующие;
— для ускорения твердения или повышения электропроводности смеси — до-бавки ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали.
Для получения бетонов высокой плотности и высокопрочных бетонов клас-сов В40 и более обязательно введение суперпластификаторов на их основе.
Для обеспечения стойкости бетонных и железобетонных конструкций в за-висимости от условий эксплуатации и вида коррозионного воздействия агрессив-ной среды необходимо применять следующие добавки:
— для повышения морозостойкости бетона – воздухововлекающие, газообра-зующие, слабопластифицирующие, гидрофобизирующие;
— для повышения стойкости бетона при воздействии солей, в том числе в условиях капиллярного подсоса и испарения – те же, что для повышения морозо-стойкости, а также суперпластификаторы, гидрофобизирующие и кальматирую-щие;
— для повышения непроницаемости бетона – кольматирующие, водореду-цирующие, воздухововлекающие;
Для повышения защитного действия по отношению к стальной арматуре – ингибиторы коррозии: НН и ННК – для конструкций предназначенных для экс-плуатации в слабоагрессивных средах, а комплексные:НН+ТБН, НН+БХН, НН+БХК – для конструкций, предназначенных для эксплуатации в средне- и сильноагрессивных средах.
Для сокращения режима тепловой обработки, а также для ускорения твер-дения бетонов, выдерживаемых на строительной площадке в естественных усло-виях, в состав бетона следует вводить добавки ускорителей твердения и комплексные на их основе.
Добавки, повышающие защитные свойства бетона по отношению к сталь-ной арматуре (ингибиторы коррозии стали)
Стальная арматура, находящаяся в бетоне на некотором расстоянии от по-верхности конструкции, в сильнощелочной среде (pH=12,5) покрывается из окси-дов и . Толщина этой пленки составляет приблизительно 80-100 А, что вполне достаточно для того, что бы защитить стальную арматуру от воздейст-вия внешней среду. Когда у поверхности арматуры образуется среда, содержащая достаточное количество молекул кислорода, начинается депассивация стали.
В присутствии хлоридов коррозия стали разрушения хлорид ионами защит-ной пленки на металле. Ионы хлора, вступая в химическое взаимодействие, пре-образуют защитную пленку из оксида железа в растворимый хлорид железа. Механизм коррозии включает адсорбцию хлорид-ионов и образование комплекса на поверхности стали.
Основным фактором, обеспечивающим защиту стали от действия хлоридов в бетоне, является низкая проницаемость бетона. Однако, в некоторых случаях даже бетон с низкой проницаемостью не обеспечивает достаточной защиты. В та-ких случаях требуется дополнительная защита стали от коррозии либо путем не-посредственной обработки арматуры, либо путем усиления защиты, обеспечиваемой бетоном. Последнее может быть достигнуто при введении в бе-тон добавок, замедляющих и предотвращающих реакции металла с окружающей средой.
Несмотря на высокую стоимость обработки 1м3 бетона, использование до-бавок считается экономически целесообразным по сравнению с другими доступ-ными методами предотвращения вредного действия хлоридов и сульфатов на сталь.
Добавки-ингибиторы коррозии стали – это вещества, обеспечивающие вы-сокую коррозионную стойкость арматуры в агрессивных средах.
Эффективность добавок, увеличивающих защитные свойства бетона по от-ношению к стальной арматуре, определяют по изменению плотности электриче-ского тока или потенциала стали по специальной методике.
В строительном производстве разработаны и апробированы практикой сле-дующие добавки, повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре:
— Нитрит натрия НН. Кристаллический продукт белого цвета с желтова-тым оттенком либо его водные растворы. В присутствии хлоридов доза добавки должна быть максимальной для того, что бы предотвратить развитие активной точечной коррозии. Рекомендуемая дозировка добавки – 2-3% от массы цемента.
Нитрит-нитрат натрия ННК. Смесь нитрита и нитрат кальция в соотно-шении по массе 1:1 в виде водного раствора или пасты. Не допускается смешива-ние с растворами ЛСТ. Рекомендуемая дозировка – 2-4% от массы цемента.
Тетраборат натрия ТБН. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и глицерине. Рекомендуемая дозировка -0,2-3% от массы цемента.
Бихромат натрия БХН. Красные кристаллы, хорошо растворимые в воде, но нерастворимые в органических растворителях. Рекомендуемая дозировка – 0,5% от массы цемента.
Бихромат калия БХК. Оранжево-красные кристаллы, хорошо раствори-мые в воде. Дозировка -0,5% от массы цемента.
Катапин-ингибитор КИ-1. Прозрачная гелеобразная слегка мутная жид-кость от желтого до коричневого цвета, представляющая собой солянокислый раствор катапина и уротрапина. Допускается наличие осадка растворимого при нагревании. Хорошо смешивается с водными растворами солей. Эффективность добавки увеличивается при использовании низкоалюминатных цементов. Требует мягких режимов тепловой обработки бетона. Рекомендуемая дозировка -0,025-0,15% массы цемента (в расчете на сухое вещество).
Механизм действия добавок ингибиторов коррозии стали заключается в том, что в их присутствии происходит быстрое окисление растворимого оксида двухвалентного железа с образованием на поверхности стали пассивирующих за-щитных пленок из гидроксида железа. Постепенно из области действия коррозии исключаются новые участки поверхности стали, и процесс коррозии прекращает-ся. Эффективное замедление обеспечивается только при достаточном количестве добавки, отвечающем необходимому для данной системы отношению ингиби-тор:хлорид (сульфат).
Применение добавок-ингибиторов коррозии стали оказывает влияние на свойства бетонной смеси и бетона, что выражается в увеличении подвижности бе-тонной смеси, снижении диффузионной проницаемости бетона, увеличение элек-тропроводности бетона. Введение добавок-ингибиторов позволяет твердеть бетону при отрицательных температурах.
Прочность бетонов с добавкой ингибиторов коррозии стали изменяется по-разному. Для бетонов и растворов, содержащих НН, через 28 суток отмечается падение прочности на сжатие и растяжение, а бетона содержащие ННК, дают су-щественное увеличение прочности в раннем и более позднем возрасте. Нитрит натрия выщелачивается в течении двух лет, в то время как ННК, который раство-рим в меньшей степени, более эффективно замедляет коррозию. Ингибиторы на основе солей натрия могут увеличить защитный потенциал реакции заполнителя со щелочью, особенно если используются реакционноспособные заполнители.
Использование шлакопортландцементов и высокоалюминатных портланд-цементных для бетонов с добавками-ингибиторами обеспечивает более высокую коррозионную стойкость стали, чем у бетонов на бездобавочных портландцементах.

Оптимальная температура заливки бетона

Влияние внешних факторов на свойства бетонной смеси играет большую роль. В зависимости от заливаемой конструкции (фундамента, пола и так далее), необходимо учесть ряд особенностей материалов, входящих в состав смеси. Одним из основных показателей является температура. Она значительно влияет на процесс отвердевания и дальнейшую прочность конструкции. Добиться максимальной надежности позволяет проведение работ в определенных условиях.

Чем характеризуется заливка бетона при низких температурах?

Зачастую работы проводятся в холодное время года. Отрицательным фактором низкой температуры является замерзание воды. Поскольку она является одним из ключевых элементов смеси и плотно взаимодействует с цементом, необходимо обеспечить подходящие условия для протекания реакции. Сегодня на рынке имеется большое количество ускорителей твердения и противоморозных добавок. К сожалению, себестоимость возведения конструкции с использованием дополнительных средств увеличивается. Однако без добавок, в процессе отвердевания могут возникнуть следующие проблемы:

• замерзшая вода увеличивает давление, что приводит к образованию трещин;
• лед не вступает в реакцию с цементом, влияя на прочность будущей конструкции;
• на арматуре образуется пленка, препятствующая надежному сцеплению металла с бетоном;
• при повышении температуры лед тает, а образовавшаяся вода становится основным разрушающим фактором бетонной конструкции.

Если не учитывать особенности работы в условиях низкой температуры, конструкция может полностью лишится прочностных характеристик. Это повлияет на долговечность и безопасность фундамента или пола.

Основные правила заливки бетона в холодное время года

Ряд проб и ошибок сегодня позволил достичь оптимальных результатов строительства бетонных конструкций. Избежать негативных последствий помогают несколько правил работы в зимний период:

1. Прежде чем вода в смеси замерзнет, состав должен набрать минимальный показатель прочности. Он составляет не менее 50% от общего числа. При наборе необходимого показателя низкая температура уже не повлияет на характеристики бетона.
2. Чтобы замедлить процесс заморозки воды, она нагревается. Это обеспечивает дополнительное время для осуществления процесса и повышает общую температуру смеси до 30-40 градусов Цельсия.
3. Перед заливкой бетонной смеси необходимо очистить подготовленную опалубку от льда и снега, а также прогреть арматуру до температуры выше нуля градусов. Некоторые специалисты рекомендует поливать каркас горячей водой непосредственно перед заливкой бетонной смеси.
4. Эффективный результат дают противоморозные добавки. Сегодня без них не проводятся строительные работы в холодное время года. Поскольку для полного отвердевания смеси необходимо 28 дней, добиться надежности конструкции без ускорителей и противоморозных средств довольно трудно. В состав добавок входят различные химические вещества, препятствующие замерзанию воды. Основная функция таких средств заключается в снижении температуры замерзания жидкостей.
5. Обязательно требуется утеплить не отвердевшую смесь, накрыв опалубку пленкой и дополнительными средствами, например, опилками.

Если заливка бетона при минусовой температуре все-таки замерзла, придется дождаться потепления. Смесь не начнет твердеть до полного оттаивания воды. По этой причине проводить дальнейшее строительство крайне опасно.

Какая температура является минимальной для проведения работ?

Независимо от качества и количества противоморозных добавок, существуют определенные условия, при которых допускается проведение работ. Главный вопрос, который задают люди при самостоятельном строительстве фундамента, – это: «При какой температуре можно заливать бетон?» Для достижения эффективных результатов оптимальной является температура от +15 до +25 градусов Цельсия, минимальной – не ниже -5 градусов. С помощью добавок можно обеспечить сохранение реакции между материалами, однако добиться полного сохранения свойств при -10 градусах и ниже не получится. Поэтому перед проведением работ следует изучить метеорологические условия на ближайшие недели.