Необхідність дотримуватися темпи будівництва є причиною виконання монолітних робіт не тільки влітку, але і в зимовий час. Робити це в умовах клімату Росії, де температура взимку може опускатися нижче 30 градусів, досить проблематично, проте бетонні роботи у зимовий час можна виробляти і про те, як це зробити правильно, ми розповімо в цій статті.
Випробовувані зразки бетону
У матеріалі розглянуто морозостійкість бетону, способи зимового бетонування, а також інструкції та таблиці, що розкривають всі нюанси технології.
Чим відрізняється зимове бетонування?
Всі труднощі, якими супроводжуються монолітні роботи в холодну пору року, обумовлюються мінусовими температури. Мороз є причиною наступних процесів:
- уповільнення процесу гідратації, що значно подовжує термін твердіння бетону;
- замерзання міститься в бетонному розчині води, що може зупинити набір міцності повністю.
Навіть знижена плюсова температура (від 0 до 10 градусів) робить термін набору бетоном міцності більш тривалим. Для порівняння — при 200 стяжка або фундамент набере 70% проектної міцності протягом тижня, а при 50 — протягом 3-4 тижнів. Це пояснюється тим, що при високій температурі прискорюється перебіг всіх хімічних процесів, так як тепло є їх каталізатором.
Пропонуємо вашій увазі таблицю, в якій подано терміни набору бетоном міцності при різних температурах. За умовну одиницю взято проектна міцність матеріалу на 28-ий день після заливки при температурі 18 градусів.
Термін твердіння (добу)
Температура навколишнього середовища
50
100
150
250
350
28
0.8
0.92
1
1.05
—
15
0.55
0.65
0.8
0.86
0.86
10
0.46
0.53
0.7
0.78
0.78
7
0.34
0.45
0.6
0.7
0.73
5
0.26
0.33
0.45
0.55
0.6
3
0.16
0.21
0.3
0.38
0.46
Крім більш тривалого тужавіння, замерзання міститься в розчині вологи дуже сильно знижує міцність бетону. Причиною цього є утворення порожнеч всередині ЖБ конструкції, які з’являються при кристалізації води і зникають при її відтаванні, в результаті чого матеріал здобуває пористу структуру.
Зимове бетонування супроводжується єдиною метою — запобігання передчасного замерзання залитого бетону, що може досягатися різними способами. Догляд за бетоном в зимовий час виконується до тих пір, поки він не набере «критичну» міцність, по досягненню якої вплив мінусових температур на конструкцію не погіршить якості матеріалу.
Бетонування взимку
Критична міцність відрізняється в залежності від типу конструкції. Для попередньо напружених об’єктів вона не повинна бути менше 80% проектної міцності, для всіх інших — не менше 70%, не залежно від класу матеріалу. В конструкціях з підвищеними вимогами до водонепроникності (які відразу після бетонування піддаються дії тиску води) критична міцність приймається за 100%.
Морозостійкість бетону — що це?
Існує таке поняття як морозостійкість бетону. Даний параметр не відноситься до процесів набору міцності, він вказує на кількість циклів замерзання/розморожування, що матеріал може витримати після тужавіння. Саме морозостійкість визначає прогнозовану довговічність конструкції в умовах змінного клімату.
Морозостійкість бетону, відповідно до положень ГОСТ №10060, має номенклатуру F. Всього існує одинадцять марок матеріалу — від F50 до F1000, розділені на 5 основних груп:
- низька морозостійкість (до F50) — важкі бетони з такими характеристиками не виробляються, в цю групу потрапляють комірчасті і легкі матеріали (керамзитобетон, пінобетон, газобетон);
- помірна (F50-F150) — найбільш поширена в будівництві марка важких бетонів;
- підвищена (F150-F300) — використовується для облаштування фундаментів у регіонах з суворим кліматом;
- висока (F300-F500) — марка, яка застосовується для влаштування конструкцій експлуатованих в умовах змінної вологості, у тому числі постійно контактують з водою;
- особливо висока (F500 і вище) — використовується для спорудження конструкцій підвищеної відповідальності, у житловому будівництві не застосовується.
ЗБВ на морозі
Випробування бетонів на предмет морозостійкості, відбувається в лабораторних умовах. Для цього зразок матеріалу піддається багаторазовому заморожуванні в соляному розчині і визначається кількість циклів, при яких він зберігає початкову структуру і масу.
Вимоги до мінімальної морозостійкості залізобетонних конструкцій наведені у відповідних нормативних документів:
- СНиП №2.02.03 «Пальові фундаменти»;
- СНиП №2.02.01 «Підстави будівель і споруд»;
- СНиП №2.05.03 «Мости та труби»;
- СНиП №2.03.01 «Залізобетонні конструкції»
Морозостійкість безпосередньо залежить від водонепроникності. Чим більше вологи потрапляє всередину матеріалу, тим швидше він руйнується. Пояснюється це тим, що волога при замерзанні розширюється в об’ємі і рве пори бетону зсередини — це призводить до появи тріщин і деформації конструкції. Саме тому всі різновиди ніздрюватих бетонів володіють мінімальної морозостійкістю, що є їх основним недоліком.
Технологія бетонування взимку (відео)
Особливості зимового бетонування
Розберемося, як залити бетон взимку. Існує кілька методів, які дозволяють не дати замерзнути входить до складу суміші вологи і підтримувати оптимальну температуру твердіння конструкції. Основними з них є:
- додавання до складу матеріалу протиморозних модифікаторів — ПМД;
- використання системи електропрогрівання;
- метод «термоса».
Розглянемо кожен з методів докладніше.
Використання модифікованого бетону
Морозостійкий бетон (з додаванням ПНД) можна як купити у заводу ЗБВ в необхідній кількості, так і приготувати самостійно. Такі добавки реалізуються в будівельних магазинах у вигляді порошку. Сучасні ПНД склади дозволяють виконувати зимове бетонування при температурі навколишнього середовища до — 15 градусів. Практично всі порошки містять у складі пентаеритрит і форміат натрію, які знижують температуру кристалізації води.
Найбільш поширеними ПМД є:
- ФНС;
- Гамбіт;
- Плантикор.
Порівняння ефективності протиморозних добавок
ФНС розрахована на температуру -150. Це ефективна присадка, однак через особливості складу вона не може використовуватися при бетонуванні конструкцій знаходяться в умовах надмірної вологості (понад 65%). Порошок поставляється в мішках вагою 40 і 20 кг, ціна за кілограм — 30 руб.
ПМД «Гамбіт» дозволяє заливати бетон при температурі до -250. Також може використовуватися при виготовленні ніздрюватих бетонів — піноблоків, газоблоків, керамзитобетонних блоків. Форма поставки — рідина, обсяг каністр 10 і 25 літрів. Ціна — 110 р/л, витрата — 3% від загального обсягу суміші. При цьому «Гамбіт» не тільки знижує температуру кристалізації води, що прискорює терміни тверднення в 10 разів, але і безпосередньо збільшує міцність бетону (за заявою виробника — на 2 класу за марочної міцності). ПМД як у вигляді порошку, так і в рідкій формі, додаються до розчину безпосередньо на стадії замішування.
Електропрогрів бетону
Метод електропрогрівання використовується на масштабних будівництвах, оскільки для його реалізації необхідно застосування потужних трансформаторів, що виробляють близько 30-80 кВт. Для приватного забудовника дана технологія застосовується через високі витрати на обладнання.
Електропрогрів бетону
Електропрогрів, як правило, застосовується при бетонуванні фундаментів та інших масивних армованих конструкцій. Суть методу наступна — на арматурний каркас кріпляться спеціальні теплоотдающем кабелі, які підключаються до трансформатора. При подачі струму електроди віддають тепло, яке прогріває ЖБ конструкцію. Установка електродів виконується з кроком не більше 40 см один від одного, що дозволяє досягти оптимального прогріву. Після набору міцності електроди залишаються всередині бетону.
Недоліком даного методу є не тільки дороге обладнання, але і у високі супутні витрати на електроенергію. Раціональніше застосовувати технологію при спорудженні монолітних фундаментів плитного типу.
Метод «Термоса»
Метод «Термоса» полягає в облаштуванні над бетонируемой конструкцією шатра із клейонки та установки усередині нього теплових гармат, прогревающих повітря всередині намету. Даний метод ефективний при температурах навколишнього середовища до — 15 градусів.
Обігрів шатра теплопушками
Потужність гармат вибирається виходячи з розмірів шатра, оптимальний варіант — обладнання на 10-12 кВт. Одна така гармата здатна на 100 (порівняно з вулицею) збільшити температуру всередині намету розміром 100 м2. Якщо ж температура навколишнього середовища нижче -150, то необхідно застосовувати обладнання на 25-30 кВт.
Теплові гармати можуть бути як стаціонарними (електричними), так і автономними (функціонують на бензині або газу). Для прикладу, гармата на 25 кВт на добу витратить близько 70 л газу, що за середньоринковими цінами обійдеться приблизно 1200 руб/добу.