При какой температуре можно заливать бетон: особенности бетонирования

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.

Особенности твердения бетона

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.

Влияние температуры на процесс застывания бетона

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.

Особенности заливки бетона в разных погодных условиях

Бетонирование в сухом жарком климате

Высокая температура не менее опасна для бетона, чем низкая. Обязательные условия для бетонирования в сухую погоду при температуре от +25°C:

• наличие гидроизоляции для предупреждения «ухода» влаги в грунт;
• исполнение опалубки из не впитывающих влагу материалов или водоотталкивающая обработка поверхностей;
• быстрое выполнение работ по заливке и выравниванию;
• немедленное укрытие воздухонепроницаемой пленкой и увлажнение бетона каждые 3-4 часа после начала твердения.

Заливка в прохладное время года

Задачи бетонирования при температуре от +0°C до +15°C:

• обеспечить достаточное увлажнение бетона, чтоб процесс гидратации не останавливался;
• не допускать переувлажнения поверхности;
• обезопасить бетон от замерзания при понижении температуры.

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.

Проведение бетонных работ в мороз

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:

• обеспечить протекание процессов схватывания и твердения материалов;
• не допустить замерзания воды, входящей в состав бетонной смеси.

Для решения этих задач можно использовать способы, о которых пойдет речь ниже.

Способы бетонирования в зимнее время

Повышение температуры при замесе

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.

Прогрев и утепление

Существует несколько способов прогревания уже залитого бетона:

• Заливка в несъемную опалубку из пенополистирола. Этот материал отличается плохой теплопроводностью, не дает теплу уходить из бетона, а холоду — действовать на компоненты смеси. Этот способ можно сочетать с другими методами обогрева из представленных ниже.
• Паропрогрев. В опалубке обустраивают каналы, через которые пускают пар, обогревающий смесь. Иногда устанавливают двойную опалубочную систему и пар пускают между ее стенками. Еще один метод паропрогрева бетона — монтаж труб, по которым будет идти пар, на месте будущей бетонной конструкции до заливки материала.
• Устройство «теплицы». Над местом заливки бетона устанавливают каркас, накрытый воздухонепроницаемой пленкой. После заливки в «теплицу» подают горячий воздух от печи или другого нагревателя. Материал в таком тепляке может требовать дополнительного увлажнения.
• Укладка на бетон термоматов. Поверхность укрывают специальными инфракрасными излучателями. При подключении к источнику тока они нагревают бетонное основание. Такой способ обогрева также можно использовать для вертикальных конструкций — достаточно зафиксировать термомат в нужном положении.
• Прогрев электрокабелем. В бетон укладывают греющий кабель, который при пуске электротока равномерно прогревает смесь. Метод требует больших затрат электроэнергии.

Добавление присадок

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:

• хлоридов натрия и кальция;
• хлорида кальция и нитрата натрия;
• мочевины и нитрата кальция;
• нитрит-нитрата и хлорида кальция.

В производстве бетона могут использоваться и другие добавки.

Присадки негативно влияют на прочность арматуры, поэтому их не используют при строительстве армированных конструкций.

Общие рекомендации

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.