Лучшей порой для строительства и бетонных работ традиционно считается лето. В это время года наступает и держится оптимальная температура для заливки бетона и набора прочности получившихся конструкций. Но иногда стройку нельзя отложить до наступления благоприятного сезона. Здесь на помощь приходят современные материалы и методики бетонирования. Используя их можно заливать бетонную смесь в любое время года: осенью, весной и даже зимой.
Расскажем, при каких температурах можно заливать бетон, на какой период лучше планировать заливку фундамента или бетонирование конструкций и как избежать проблем при выполнении работ в холодное время года.
Бетон — это многокомпонентный состав, который включает в себя смесь песка, щебня и цемента. После добавления в него воды и смешивания компонентов начинается процесс гидратации.
Гидратация — это химическая реакция между молекулами воды и остальных компонентов смеси, приводящая к образованию твердых структур. Под действием этой реакции начинается схватывание бетона. Процесс можно замедлить, если обеспечивать подвижность раствора — перемешивать смесь. Именно поэтому до заливки бетон находится в бетоносмесителях.
Важно обеспечить температурные и подготовительные условия для успешной гидратации. Если химическая реакция будет нарушена, то бетон не наберет достаточную прочность, будет деформироваться в процессе твердения, покроется трещинами или разрушится в процессе эксплуатации.
Эталонная температура для заливки бетона — +20°C. При таком температурном режиме первичное схватывание происходит за 1-2 часа. Чем ниже температура — тем медленней пойдет процесс. Если залить смесь при температуре 0°C, она схватится только через 6-10 часов. Экстремально высокие температуры выступают ускорителем гидратации. Например, на производствах железобетонные изделия пропаривают в специальных камерах, чтобы бетон схватился за 10-30 минут.
После первичного схватывания продолжается набор прочности бетона. Материал набирает 100% прочности при температуре +20°C примерно за месяц. Если температура будет ниже, процесс пойдет медленнее, выше — быстрее.
Проблема зимнего бетонирования не только в увеличенном времени ожидания схватывания и твердения. Вода в составе бетонной смеси испаряется. В летнее время бетон поливают водой или укрывают пленкой, чтобы создать парниковый эффект и не допустить испарения. Зимой эти способы не работают — температура ниже 0°C приводит к образованию кристаллов льда, разрушающих бетонную конструкцию. Однако, есть способы избежать порчи бетона под действием замороженной влаги.
Поэтому важно знать, до какой температуры можно заливать бетон, что предпринять, чтобы процессы схватывания и твердения даже при зимнем бетонировании проходили с нормальной скоростью, а качество, прочность и твердость бетона не пострадали из-за низкой температуры.
Высокая температура не менее опасна для бетона, чем низкая. Обязательные условия для бетонирования в сухую погоду при температуре от +25°C:
Задачи бетонирования при температуре от +0°C до +15°C:
Для бетонирования весной или осенью обычно выбирают бетон с противоморозными добавками. Проблему испарения влаги решают укрытием полиэтиленовой пленкой. Для защиты от действия низкой температуры используют термоматы, электропрогрев, устройство термоопалубки и другие методы. Если температура не падает ниже 0°C возможно использование теплоизолирующих материалов вместо греющих конструкций.
Если температура воздуха опустилась ниже +5°C, процесс гидратации останавливается. Это значит, что бетон прекратил набирать прочность. Низкая температура губительна для бетона не только в момент заливки, но и в период твердения. Перед строителями, работающими с бетоном при отрицательных температурах стоит две задачи:
Для решения этих задач можно использовать способы, о которых пойдет речь ниже.
Заливка «теплого» бетона поможет отложить процесс замерзания влаги в залитой смеси. Раствор доводят до температуры +35–+40°C. Такого температурного показателя можно достичь, если нагреть воду до +90°C, а песчано-щебеночную смесь — до +60°C. Цемент не греют.
Существует несколько способов прогревания уже залитого бетона:
Для производства морозостойкого бетона производители используют присадки — различные вещества, ускоряющие процесс твердения бетона. Сочетание некоторых добавок обеспечивает нормальное протекание процесса гидратации даже при очень низких температурах. Морозостойкости способствуют соединения:
В производстве бетона могут использоваться и другие добавки.
Присадки негативно влияют на прочность арматуры, поэтому их не используют при строительстве армированных конструкций.
Минимальная температура для заливки неморозостойкого, непрогретого бетона +5°C. Непрогретый бетон без добавок в холодное время года можно заливать только в теплоизолированную опалубку, с последующим обогревом термоматами, кабелем или другими средствами.
Нежелательно заливать бетонную смесь в межсезонье — период, когда присутствует существенная разница между ночной и дневной температурами, наблюдаются температурные перепады в течение дня. В это время сложнее организовать идеальные условия для твердения материала, увлажнять и прогревать его в нужный момент.
Заливать бетонную смесь в сухую жаркую погоду тоже не рекомендуется: вода будет испаряться быстрее, а недостаточное увлажнение приведет к разрушению и деформации твердеющих структур.