Как произвести заливку бетона при низкой температуре зимой

Что нужно знать о выполнении кладочных работ в зимнее время?

Чтобы не разочароваться в результатах строительных мероприятий, которые выполняются при отрицательных показателях температуры воздуха, достаточно обратить внимание на следующие рекомендации:

1. Для кладки запрещено использовать стройматериалы, покрытые снегом, инеем или наледью.
2. Все компоненты будущего раствора, включая противоморозные добавки и пластификаторы, должны храниться в сухих, проветриваемых помещениях при комнатной температуре.
3. Независимо от состава раствора и температурных условий кладку в зимнее время рекомендуется выполнять как можно быстрее. Отсутствие промедлений позволяет веществам схватиться быстрее.
4. Отправляясь на перерыв, ряды кладки необходимо утеплить полиэтиленовой пленкой либо другим походящим материалом, подходящим на роль эффективного временного изолятора.
5. В качестве основы для приготовления раствора стоит использовать цемент марки не ниже М-50. Смешивание компонентов даже в случае применения «антифризов» следует проводить в теплом помещении.
6. При необходимости работы при пониженных температурах предпочтение лучше отдавать приобретению готовых растворов, в которые добавляются противоморозные вещества в оптимальных пропорциях еще на стадии производства.

Особенности строительства в зимний период

Зимнее строительство считается более сложным из-за свойств бетона

В его состав входит вода, которая является обязательным компонентом такого важного процесса, как гидратация цемента. В ходе гидратации формируется окончательная структура бетона, он набирает свою прочность

Данный процесс может происходить только при плюсовых температурах: если вода замерзает, гидратация останавливается. И напротив, чем выше температура воздуха, тем быстрее идет процесс упрочнения бетона.

• Оптимальные условия для гидратации – температура воздуха 18-20С. В таких условиях бетон достигает необходимой прочности за 28 дней.
• Гидратация заметно замедляется при температуре ниже 10С. Так, при 5С бетон за 28 дней наберет лишь 70% необходимой прочности.
• При температуре ниже нуля вода, входящая в состав бетона, замерзает, и процесс гидратации останавливается.

Дополнительной сложностью в строительстве в зимний период является поддержание температуры самого бетонного раствора. Чтобы сохранять пластичность и способность к качественному уплотнению, раствор после смешивания должен иметь температуру не ниже 20-30С, а при укладке – не ниже 5С.

Таким образом, при низких температурах формирование качественной бетонной структуры значительно осложняется. Потому зимой на помощь строителям приходят технологии, способные снизить или полностью нивелировать воздействие холодов на процесс бетонирования.

Стоит отметить, что существует несколько способов работы с бетоном в условиях низких температур. Но большинство из них применимы лишь при крайне небольших объемах частного строительства (бани, хозяйственные постройки). Такие технологии, как создание термосного эффекта или длительное принудительное прогревание бетонной конструкции во время затвердевания и др.

Добавки для повышения морозостойкости бетона работают комплексно: снижают температуру замерзания влаги, ускоряют процесс затвердевания бетона и помогают ему быстрее набрать прочность. Добавки в бетон – наиболее эффективный способ продолжить цикл бетонных работ при минусовых температурах.

Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.

Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

1. прекращение реакции гидратации;
2. рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
3. образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
4. получение бетона низкой прочности.

Поэтому зимой главное значение приобретает температура.

Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.

Хлорид натрия в борьбе с морозом

NaCl – хлорид натрия(ХН) либо простая техническая соль. Бетон с солью технической есть красивым веществом для производства строительных работ зимой в условиях отрицательных температур.

Основные характеристики ХН

Техническая соль в цементный раствор добавляется чтобы наделить его противоморозными чертями.

Данная добавка владеет следующими свойствами и чертями:

• Соль, введенная в раствор своими руками, разрешает снизить температуру замерзания воды, что разрешит избежать разрушения структуры изделия и образования полостей в монолитной конструкции, заливаемой зимний период;
• Цена данной добавки низка;

• NaCl не влияет на скорость застывания раствора, исходя из этого бетон зимний период с солью возможно замешан задолго до его заливки. Так, замешивание строительной массы с данной добавкой возможно произведено, к примеру, на заводе еще задолго до его транспортировки к строительной площадке без утраты фундаментальных свойств;
• Подобная добавка увеличивает подвижность частиц раствора, что облегчает процесс формирования из данной массы изделий нужной формы;
• Она не меняет структуру цементной массы.

Доступность для того чтобы рода противоморозной добавки и ее низкая цена обычно и есть обстоятельством того, что большая часть строителей прибегают к применению совсем других, более дорогих средств.

Кроме множества преимуществ таковой добавки, имеется у нее и один значительный недостаток, который обычно и делается обстоятельством неосуществимости применения ее для бетона. Дело в том, что соль владеет большим уровнем коррозийной активности.

А это показывает, что применение арматуры из металла в один момент с цементной смесью с добавлением хлорида натрия приведет к процессу ржавления и отслаиванию данной конструкции от бетона.

Так, железобетонная конструкция теряет свою целостность, что как следует снижает уровень прочности всего изделия.

Процесс добавления соли в раствор

Инструкция, оговаривающая пропорции соли в цементный раствор, опирается на среднюю за сутки температуру и ожидаемую прочность:

1. Средняя дневная температура окружающей среды от 0 до -5 градусов предполагает добавление ХН в размере 2% от общей массы смеси. Ожидаемая прочность конструкции при высыхании на морозе в течение 7 дней будет 30%, 28 дней – 80% и 90 дней – 100%;
2. Средняя дневная температура окружающей среды от -6 до -15 градусов предполагает добавление ХН в размере 4% от общей массы смеси. Ожидаемая прочность конструкции при высыхании на морозе в течение 7 дней будет 15%, 28 дней – 35% и 90 дней – 50%.

Заливаем бетон зимой – достоинства зимнего бетонирования

Выполнение работ в условиях отрицательных температур имеет определенные плюсы:

позволяет осуществлять заливку на сыпучих почвах. На таких грунтах проблематично выполнять земляные работы в теплый период, так как почва осыпается. Повышение твердости грунта при замерзании облегчает выполнение работ;

Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя

• существенно уменьшает сметную стоимость работ. Это достигается за счет снижения стоимости строительных материалов зимой. Благодаря сезонным скидкам уровень затрат может быть намного ниже;
• обеспечивает сокращения сроков выполнения строительных мероприятий. При неблагоприятных природных условиях строители вынуждены работать оперативнее, что позволяет осуществлять строительство ускоренными темпами.

Использование специальных присадок

В сфере масштабного строительства все чаще используются противоморозные добавки, которые помогают добиться критической прочности от заливки бетона при низких температурах. Они обеспечивают нормальную гидратационную реакцию цемента, ускоряют процесс затвердевания, предотвращая тем самым нежелательное превращение воды в кристаллы льда.

Такие присадки можно использовать исключительно в период сильных морозов, придерживаясь точных пропорций, которые всегда указываются производителем на упаковке. В противном случае существует большая вероятность того, что эксплуатационные свойства бетона ухудшатся в несколько раз.

Свойства модификаторов

Рассмотрим, как влияет введение в бетонную смесь пластификаторов и какими свойствами обладают добавки:

• Обеспечивают стойкость смеси к воздействию пониженных температур.
• Затрудняют растрескивание монолита, подверженного длительному замораживанию с многочисленными циклами отстаивания.
• Способствуют устойчивости монолита к попыткам воды проникнуть вглубь массива.
• Существенно увеличивают твердость состава.
• Уменьшают продолжительность твердения раствора.
• Снижают воздействие на стальную арматуру хлоридов, вызывающих коррозию.

Введение модификаторов способствует улучшению эксплуатационных характеристик бетонной смеси. Добавки обеспечивают:

• повышенную пластичность состава, снижая потребность в воде, требуемой при замешивании;
• снижение температурного порога, при котором вода становится льдом;

Противоморозная добавка вводится в бетонный раствор вместе с водой, желательно с последней третью жидкости

• сохранение физических характеристик раствора, который, обладая повышенной плотностью, нормально твердеет в зимних условиях;
• равномерную консистенцию смеси;
• повышенную адгезию с армирующим каркасом.

Выбор добавки

Цемент нельзя использовать, когда на улице холодно. Ограничение вызвано тем, что в составе материала имеются жидкие фазы. Когда температура падает ниже пяти градусов, созревание бетона прекращается. От низкой температуры вода в цементном растворе кристаллизуется. Сам материал при этом становится очень твердым. От низких температур разрушается структура строительного материала. Тогда цемент уже непригоден для строительных работ. Однако, мастера, осуществляющие работы в области строительства монолитных сооружений, вынуждены продолжать работы даже в зимний сезон. Строительство должно идти круглый год, чтобы соблюдать сроки сдачи жилья. Жидкую фракцию, которая находится в бетоне, необходимо сохранить. Решение проблемы – противоморозные добавки. В статье будет рассказано о технических характеристиках и основных видах данного материала. Будут перечислены плюсы и недостатки противоморозных составов.

В противоморозных добавках для бетона находится химическое вещество, которое выпускается в двух формах, сухая смесь и раствор. При использовании противоморозного состава для цемента ускоряется процесс гидратации. В результате бетон остается относительно мягким и при низких температурах.

Противоморозные добавки в зависимости от химической основы делятся на сульфаты, противоморозные добавки, которые ускоряют процесс, и антифриз. О каждой противоморозной добавке будет рассказано подробнее в статье.

Антифриз является противоморозной добавкой, которая снижает температуру и замедляет процесс схватывания раствора. Скорость образования структур при этом не изменяется.

Сульфаты – еще один известный противоморозный компонент. Сульфаты активно продуцируют тепло. Состав прочно связывает труднорастворимые соединения. Поэтому противоморозные добавки не следует использовать в качестве средства понижения температуры рабочей смеси.

Работа противоморозных добавок с ускоряющим эффектом осуществляется посредством силикатных компонентов. Когда силикатные составляющие добавки вступают в реакцию с компонентами бетона, формируются двойные соли. Двойные соли понижают температуру, при которой замерзает жидкостная фракция бетона.

Поташ – разновидность добавки-ускорителя. Состав быстрее аналогов способствует схватыванию и затвердеванию бетона. Негативное воздействие вещества на материал можно снизить, если добавить тетраборат натрия. При добавлении тетрабората натрия разрушение материала удается избежать.

Нитрит натрия – очень опасное вещество. При использовании нитрита натрия в качестве компонента в борьбе с холодом, следует строго придерживаться рекомендаций.

Еще одно вещество, препятствующее замерзанию бетона, – формиат натрия. Потребуется 2-6% от массы цементного состава. Именно таков расход формиата натрия.

Типы противоморозных добавок для бетона

Все противоморозные добавки в раствор для кладки бетона бывают трех видов:

• Антифризы. Такие противоморозные добавки в бетоне снижают температуру кристаллизации воды и незначительно ускоряют время схватывания раствора.
• Сульфаты. Добавки на основе сульфатов позволяют максимально ускорить застывание бетонной массы. Помимо этого присадки этого типа активно выделяют тепло, благодаря чему все компоненты раствора быстрее смешиваются и превращаются в однородную субстанцию, что, в свою очередь, понижает температуру замерзания состава.
• Антиморозные добавки-ускорители в бетон. Компоненты этого типа повышают скорость растворения силикатных составляющих в цементе, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора, благодаря чему образуются основные и двойные соли, провоцирующие снижение температуры промерзания смеси.

Большинство комплексных антиморозных добавок, попадая в раствор, выполняют сразу несколько функций: понижают температуру кристаллизации жидкостных компонентов смеси и осуществляют регулировку набора прочности. Современные морозостойкие добавки бывают разных типов в зависимости от их химических и эксплуатационных характеристик. Исходя из этого, выделяют следующие основные компоненты присадок.

Карбонат кальция

Карбонат кальция (или как его еще называют поташ) – это противоморозный кристаллический компонент, значительно ускоряющий застывание бетонной массы.

Поташ рекомендуется использовать только вместе с тетраборатом натрия (который также называют сульфидно-дрожжевая бражка или бура), так как карбонат кальция в чистом виде приведет к снижению прочности бетона.

Важно! Концентрация тетрабората натрия и бражки должна быть не более 30%. Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности

Также стоит учитывать, что поташ – это довольно опасное вещество, которое можно применять только с соблюдением мер безопасности.

Тетраборат натрия

Бура также может использоваться в качестве самостоятельной добавки для бетона противоморозного типа. Эта присадка является смесью кальция, аммония и солей натрия.

Примесь из тетрабората натрия сохраняет целостную структуру бетонной конструкции после ее отмерзания. Кроме этого бура исключает появление трещин в монолите, снижает водопроницаемость бетона и повышает его прочность на 20-30%.

Нитрит натрия

В антиморозные добавки часто добавляют кристаллический порошок – нитрит натрия. Этот компонент также позволяет заливать бетон при пониженных температурах

Однако стоит учитывать, что нитрит натрия является пожароопасным и очень ядовитым веществом, которое необходимо использовать крайне осторожно. Концентрация НН не может превышать 0,42 л/кг, а его добавление в раствор допускается при температурном диапазоне от 0 до -25 градусов

Важно! Этот химикат ни в коем случае нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как такая смесь образует опасный отравляющий газ. Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд»

Также стоит учитывать, что применение противоморозных добавок в бетоне с добавлением нитрита натрия допускается только при использовании специальной тары с маркировкой «яд».

Формиат натрия или кальция

Еще один компонент, являющийся противоморозным ускорителем – формиат натрия или кальция, используется вместе с лигносульфонатом нафталина. Это вещество повышает водоредуцирующие и пластифицирующие характеристики портландцементного раствора.

Расход формиата кальция, как противоморозной добавки не должен превышать 2-6% от общего объема смеси.

Аммиачная вода

Аммиачная вода получается путем растворения в воде аммиачного газа. При этом образуется качественная добавка, которая не только наделяет бетонный раствор противоморозными свойствами, но и не вызывает коррозии армирующей сетки. Присадка этого типа также не влияет на сцепление армокаркаса и бетонного раствора. Однако, в отличие от аналогов аммиачная вода не ускоряет процесс затвердевания бетона, а наоборот замедляет его. Благодаря этому свойству укладывать бетон можно без лишней спешки.

Концентрация этого компонента зависит от температуры воздуха:

• при температуре до -10 °С рекомендуется использовать 5% раствор аммиачной воды;
• от -10 до -20 °С – 10%;
• от -20 до -35 °С – 15%;
• ниже -35 °С – 20%.

В продаже можно встретить множество готовых добавок, рассмотрим самые лучшие из них.

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.

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.

Специальные требования

Предприятие-производитель оговаривает, каким образом вводится противоморозная добавка в бетон. Соблюдение рекомендаций изготовителей добавок позволяет обеспечить требуемые эксплуатационные характеристики бетонного массива.

Обеспечение желаемого эффекта при введении модификаторов достигается соблюдением предусмотренной изготовителем концентрации добавок. Нарушение рекомендуемого процентного соотношения при вводе ингредиентов нарушает нормальное протекание процесса гидратации, приводит к замораживанию раствора.

https://youtube.com/watch?v=4rpnx9QPaes

Соблюдение рецептуры модифицирующих компонентов способствует увеличению прочности, повышает плотность состава, положительно влияет на водонепроницаемость и предохраняет стальную арматуру от отрицательного воздействия коррозионных процессов.

Применяйте защитные комбинезоны, очки и перчатки, самостоятельно выполняя работы по введению морозостойких ингредиентов.

Какие добавки в бетон рекомендуют специалисты

Пенетрон Адмикс

Среди популярных добавок в бетон стоит отметить сухую смесь Пенетрон Адмикс. Это экологически чистый материал, не токсичен. Благодаря сертификации, область применения распространяется на социальные учреждения (больницы, школы, бассейны). Допускается и для строительства резервуаров под питьевую воду.

Состав используется как на этапе строительства, так и в ремонтных мероприятиях. Средство обладает способностью глубоко проникать в структуру бетона и заполнять микропоры, трещины и мелкие дефекты кристаллами. Если нужно увеличить показатели морозостойкости и прочности, то Пенетрон Адмикс ведет себя инертно к другим добавкам, то есть не теряет своих качественных характеристик.

Работать обязательно следует в перчатках и строительных очках. При попадании на кожу или в глаза промыть большим количеством проточной воды. В остальном правила согласуются с технологией, касаемо бетонного раствора в целом.

Кальматрон

Привлекательной относительно цены и качества является добавка в бетон Кальматрон. Это средство как повышает, так и восстанавливает гидроизоляционные показатели бетонной поверхности. За счет заполнения пор также улучшается морозостойкость и прочность конструкции. Стоит отметить доступность применения материала в условиях кислот и щелочей при балансе от 3 до 11.

Ассортимент компании представлен следующими материалами:

1. Кальматрон-Эластик. Двухкомпонентная смесь на основе цемента придает раствору пластичности. Экологически чистый состав допускается для строительства бассейнов и резервуаров под питьевую воду.
2. Гидробетон СРГ-1 и СРГ-2. Пригоден для работ на этапе строительства и ремонта бетонных конструкций. Упрочняет, герметизирует, утепляет поверхность. Швы изолирует. Все это осуществимо благодаря неорганическим соединениям, которые образуются после химической реакции веществ присадки с молекулами бетона.
3. Кальматрон-Д. Повышает водонепроницаемость, продлевает до 50 циклов морозостойкости. Бетон с такой добавкой или поверхностной обработкой обладает устойчивостью к кислотам, щелочи, фосфатам.

Несмотря на экологичность при работе с материалами необходимо оберегать кожу и слизистые оболочки. Для этого используются перчатки, очки и респиратор. Промыть можно при попадании проточной водой.

Полипласт

Компания Полипласт занимается производством различных добавок для бетона. Вся продукция изготовлена в соответствии с ГОСТами и сертифицирована. В частности:

• пластификаторы для текучести;
• замедлители и ускорители схватывания;
• модификаторы для морозостойкости.

Также стоит отметить биоцидные химические добавки для бетона. Они предназначены для исключения образования очагов биологического поражения конструкций (грибком, плесенью). Область применения продукции компании Полипласт распространяется на частный, промышленный сектор и морские строения, технику.

Наиболее востребованным считается суперпластификатор Полипласт СП-1. Его изготавливают в виде сухой смеси или жидкости. Он предназначен для повышения текучести, непроницаемости, плотности, прочности бетона. При этом расход цемента уменьшается.

Для ускорения набора прочности служит Реламикс. Чтобы снизить подвижность, нужно использовать Линамикс. Это особенно актуально в жаркую погоду или при транспортировке раствора на дальние расстояния.

Если необходимы высокие показатели водостойкости, морозостойкости (до 400 циклов) и трещиностойкости, то для этого понадобится модификатор ПФМ-НЛК. А для зимних работ при температуре до -25℃ можно взять Криопласт П-25.

Sika

Добавки в бетон от компании Sika могут быть направлены на повышение любых характеристик бетона. Так, например, Antifreeze FS-1 применяется для ускорения схватывания раствора и придания ему морозоустойчивости. SikaPlast-520 позволяет пластифицировать бетон, снизить скорость схватывания.

Также спросом пользуются:

1. Жидкий Latex для эластичности при устройстве тонкослойных стяжек, улучшения адгезии и прочности на растяжение;
2. Sikament BV 3M часто используют для выравнивания полов с подогревом. То есть присадка улучшает теплопроводность и плотность, снижает коэффициент температурного расширения.
3. 1 Plus направлен на водостойкость и сохранение паропроницаемости. При этом снижается риск образования высолов.

В качестве армирующей добавки выступает фиброволокно (12 мм) из 100 % полипропилена без содержания олефинов SikaFiber PPM-12. Широко применяется для устройства несущих конструкций, дорожек, огнестойких стен и полов, резервуаров. Также можно подобрать гидроизоляцию и упрочняющие присадки, пигменты с водоотталкивающими свойствами.

Пластификаторы

Противоморозная добавка в раствор может заменяться специальными пластификаторами, которые повышают эластичность строительной смеси и снижают необходимость в применении жидкости. Благодаря использованию последних на протяжении нескольких суток в уложенном составе практически не происходит изменений. Таким образом, раствор успевает схватиться даже при существенных морозах. Помимо кладки, применяться может такая специфическая противоморозная добавка для клея, подготовки смесей для обустройства наливных полов, при выполнении бетонных работ. Пластифицирующие вещества смешиваются с минимальным количеством воды. Их содержание в растворе составляет порядка 5 % от веса цемента. Соблюдения данной пропорции достаточно для выполнения надежной кладки в условиях пониженных температур.

Преимущества и недостатки присадок

Главным преимуществом бетона с противоморозными добавками является возможность выполнения работ круглый год. Подобранные в правильной пропорции, они улучшают адгезию компонентов, повышая качество раствора. У них есть и другие плюсы:

повышение срока эксплуатации за счет уплотнения бетона;
повышают пластичность смесей, облегчая работу с ними;
повышается морозоустойчивость готового бетона, что важно для элементов несущих конструкций;
применение ПМД – самый дешевый способ заливки при отрицательных температурах;
применение добавок уменьшает усадку при застывании, сохраняя целостность конструкции;
противоморозные добавки заполняют поры бетона, тем самым существенно повышая его водонепроницаемость;
некоторые составы существенно повышают коррозионную устойчивость монолита, продлевая срок службы конструкций, зданий и сооружений в разы.

Использование противоморозных добавок имеет и свои недостатки. При неправильном применении снижаются прочностные характеристики бетона, поэтому при работе необходимо строго придерживаться инструкций. Некоторые присадки являются пожароопасными и ядовитыми, что необходимо учитывать при работе с ними. Даже с добавками, при морозах скорость твердения будет относительно низкой. Чтобы достигнуть нужной прочности при укладке зимой требуется большее количество цемента, что удорожает строительство.