Бетонирование в зимних условиях: способ «термоса», прогрев с помощью электричества и инфракрасного излучения

1 Особенности работ в зимний период
- 1.1 Замерзание воды
- 1.2 Величина прочности
2 Способы зимнего бетонирования
- 2.1 Способ «термоса»
- 2.2 Прогрев и нагрев бетона с помощью электричества и инфракрасного излучения
- 2.3 Метод инфракрасного нагрева
3 Вывод

Если необходимо провести бетонирование в условиях зимы, то главной проблемой становятся низкие температуры, из-за которых происходит замерзание строительных материалов. По СНиПу 3.03.1 зимними условиями бетонирования являются температуры ниже 5 градусов Цельсия.

На фото- работы с бетоном в условиях зимы

Особенности работ в зимний период

Все технологии, применяемые при бетонировании в условиях низких температур, призваны предотвратить это замерзание.Можно указать 2 главные особенности, которые делают процесс укладки бетона, при низких температурах, довольно сложным.

Это:

Замерзание воды в бетонных порах. Замёрзшая вода расширяется, что приводит к увеличению внутреннего давления. Это делает бетон менее прочным. Помимо всего этого, вокруг заполнителей могут формироваться ледяные плёнки, что в свою очередь приводит к нарушению связи между компонентами смеси.
Гидратация цемента замедляется при низких температурах, а это значит, что сроки по набору твёрдости бетоном сильно увеличиваются.

Важно! Бетон набирает в районе 70% проектной прочности за неделю при температуре окружающей среды в 20 градусов. В зимних условиях, этот срок может составить 3-4 недели.

Замерзание воды

Следует более подробно остановиться на таком важном факторе, как замерзание воды. Большое значение для прочности всей конструкции имеет срок, когда замёрзла вода. Существует прямая зависимость: чем в более раннем возрасте бетона произошло замерзание, тем более хрупким будет бетон.

Укладка раствора при минусовой температуре

Период, когда бетонная смесь схватывается, является самым критичным и определяющим. Технология бетонирования в зимних условиях гласит, что если бетонная смесь замёрзнет сразу после укладки в опалубку, то её дальнейшая прочность будет зависеть только от силы мороза.

При повышении температуры, процесс гидратации, безусловно, продолжится. Но прочность такой конструкции будет в значительной мере уступать аналогичному строению, чья смесь не подвергалась заморозке в период укладки.

Если бетон успел набрать некоторое значение прочности до момента заморозки, то тогда он вполне может перенести дальнейшее замораживание без структурных изменений и внутренних дефектов. Также необходимо попытаться избежать, так называемых, холодных швов. Для этого бетон необходимо класть непрерывно.

Величина прочности

При работе в условиях низких температур важно помнить про критическую величину прочности бетона. Эта величина равна 50% от заявленной марочной прочности. Об этом показателе важно помнить, потому что при современном зимнем бетонировании, смесь предохраняют от замерзания вплоть до момента набора ею этой самой величины в 50%.

Бетон набирается прочность практически под снегом

Если речь идёт об объекте особой важности, то предохранение от замерзания осуществляют вплоть до набора смесью отметки в 70%.

Способы зимнего бетонирования

На данный момент существует 3 основных способа укладки бетона в условиях пониженных температур. Применение добавок анти морозного действия. Это наиболее дешёвый и технологически обоснованный метод по защите смеси от морозов. Все добавки подобного рода делятся на 3 основные группы, в зависимости от способа своего действия.

Первая группа добавок Добавки, которые способны несильно ускорить или замедлить (в зависимости от поставленной задачи) процесс твердения. Сюда можно отнести некоторые электролиты, и некоторые органические соединения, такие как, например, многоатомные спирты. Вторая группа добавок Добавки, которые, в отличие от предыдущих, сильно ускоряют процесс твердения и обладают сильными противоморозными свойствами. Такие добавки делают на основе хлорида кальция. Третья группа добавок Вещества, не обладающие сильными противоморозными действиями, но способствующие быстрому схватыванию смеси, с последующим мощным выделением тепла сразу после заливки.

Заливка фундамента и в малоэтажном строительстве возможна в зимнее время

Особенности бетонирования в зимних условиях таковы, что зачастую, невозможно обойтись только противоморозными добавками. Необходимо предпринять ряд мер, которые усилят действие, применённых химических веществ, и ускорят сроки затвердевания.

Такими дополнительными мерами являются:

Предварительная очистка опалубки и арматуры от снега и льда. Железная арматура должна быть отогрета до положительных температур.
Все работы должны производиться в максимально возможном темпе.
Непосредственная транспортировка смеси должна проводиться в машине, оборудованной двойным днищем, куда с целью подогрева должны поступать отработанные газы.
Во время разгрузки, необходимо защитить строительную площадку от порывов ветра, а сами средства разгрузки должны быть максимально утеплёнными.
После того как укладка завершена, необходимо укрыть смесь матами для сохранения тепла на как можно более долгий срок.
В идеале, должен быть осуществлён предварительный подогрев всех компонентов смеси.

Важно! При предварительно подогреве компонентов, необходимо применить особый порядок загрузки в смеситель, чтобы избежать «заваривания смеси». При низких температурах, в смеситель сначала заливают воду, потом подаётся крупный заполнитель, прокручивают барабан несколько раз, и только потом засыпается песок и цемент. Эта инструкция должна быть строго соблюдена.

Особенности зимнего устройства монолита

Способ «термоса»

Данный метод заключается в том, чтобы смесь, имеющую положительную температуру, укладывать в утеплённую опалубку. Так же существует, похожий на него, способ «горячего термоса», при применении которого, смесь предварительно нагревается на короткий промежуток времени до отметок 60-80 градусов.

Затем происходит её уплотнение в таком нагретом состоянии. Рекомендуется дополнительный подогрев. Разогревают смесь чаще всего при помощи электродов.

Важно! Рекомендуется применять этот метод в сочетании с химическими добавками. Это позволит в более короткие сроки добиться желаемого эффекта.

Прогрев в зимних условиях монолита

Прогрев и нагрев бетона с помощью электричества и инфракрасного излучения

Применяется когда «метод термоса» недостаточен. Его суть заключается в прогревании бетона и поддержании тепла до тех пор, пока он не наберёт необходимый запас прочности, причем такой, что может потом потребоваться резка железобетона алмазными кругами.

Чаще всего раствор нагревают с помощью электрического тока. Бетон становится частью электрической цепи и оказывает сопротивление. В результате он нагревается, и цель оказывается достигнутой.

Электрический прогрев фундамента

Для электрического нагрева бетона используют электроды, которые бывают нескольких типов:

Различают:

Струнные электроды
Пластинчатые.
Стержневые.
Полосовые.

С наилучшей стороны себя зарекомендовали пластинчатые электроды, которые изготавливаются из кровельного железа. Технология выглядит следующим образом: электроды нашивают на ту поверхность опалубки, которая будет контактировать с бетоном. Затем электроды подключают к электрической сети.

Прогрев электродами

Между электродами возникает разность потенциалов, через бетон начинает течь ток, который и приводит к его нагреву. Итоговая цена объекта, на котором были применены методы прогрева, конечно возрастёт. Но такова особенность строительных работ зимой.

И эти затраты полностью оправданы, так как позволяют не допустить последующего разрушения конструкции из-за хрупкости бетона.

Метод инфракрасного нагрева

Иногда применяется метод инфракрасного нагрева, который основывается на способности инфракрасных лучей при проникновении в какой-либо предмет, или субстанцию, трансформироваться в тепловую энергию.

Прогрев инфракрасным излучением

Для того чтобы сгенерировать инфракрасные волны, применяются кварцевые или металлические трубчатые излучатели. К этому способу прибегают, в основном, когда надо отогреть промёрзшие бетонные конструкции, отогреть арматуру, осуществить тепловую защиту уже уложенной бетонной смеси.

Также может быть использован метод индукционного нагрева. В этом случае используется эффект индукционной катушки, которая генерирует выделение теплоты в металлических деталях (такие как стальная опалубка, арматура и прочих железные предметы) в поле своего действия.

К этому методу прибегают, когда надо отогреть уже готовые бетонные конструкции и, к примеру, провести алмазное бурение отверстий в бетоне.Отогрев данным методом может быть эффективен при любых температурах окружающей среды.

Все без исключения работы с бетоном в зимний период сопряжены с трудностями. Но благодаря современным технологиям, можно максимально сократить сроки строительства без ущерба качеству возводимого объекта.

Немаловажно и то, что даже в таких непростых условиях, некоторые виды работ можно выполнить своими руками. Это, например, касается приготовления раствора с применением противоморозных добавок для бетона.

Собственноручно можно прогревать заливку бетонного раствора

Вывод

Не стоит бояться работы с бетоном даже в минусовые температуры. Ведь при соблюдении всех правил, удастся сохранить прочностные характеристики материалов на высоком уровне, а видео в этой статье поможет разобраться во многих нюансах