Оптимальна температура бетонної суміші при укладанні
Для того щоб бетон не витрачав свої властивості, його потрібно транспортувати за допомогою спеціальних машин і підтримувати потрібну температуру. Правильне дотримання температурного режиму дозволить створити сприятливі умови тверднення суміші, запобігти небезпечному утворення тріщин не тільки в період виконання будівельних робіт, а й в подальшій експлуатації всього будинку.
Зображення 1. Таблиця часу твердіння бетону.
У матеріалі даної статті мова піде про те, якою має бути температура бетону для того, щоб він зміг затвердіти і набрати необхідну міцність.
Температура свіжоприготованого бетону
Отже, свіжоприготований бетон повинен мати температуру не більше 30 ° C. При укладанні суміші з бетону в умовах температури повітря навколишнього середовища від +5 до -3 ° C її температура повинна бути не менше + 5 ° C. Тут слід врахувати, що даний температурний показник, характерний для маси цементу як мінімум 240 кг / м (марка М200 і більше), при використанні меншої кількості цементу температура приготовленої суміші повинна бути не менше + 10 ° C.
Відповідною температурної середовищем для твердіння фахівці вважають + 15 + 20 ° С. Час схоплювання бетону, яке безпосередньо залежить від його температури, можна подивитися в таблиці.
Схема твердіння конуса бетонної суміші.
Звичайно, при укладанні суміші з бетону зі зниженою температурою навколишнього середовища її міцність наростає набагато повільніше. А якщо температура нижче нуля, то тверднення буде практично припинено, якщо тільки в суміш не включені солі, які здатні знизити точку замерзання вологи.
Бетон, який почав вже тверднути, а після цього замерз, після відтавання в теплому середовищі буде продовжувати тверднути тільки в тому випадку, якщо на початку його твердіння не було пошкодження замерзає водою. На думку фахівців, допускається одноразове заморожування бетону і, відповідно, його відтавання тільки в тому випадку, коли температурний режим бетонної суміші на протязі не менше 72 годин підтримувався на позначці не нижче + 10 ° C.
При бетонуванні з підвищеною температурою навколишнього середовища бетон твердне набагато швидше, особливо це характерно в умовах підвищеної вологості. Обігрів бетонної суміші до температури понад 80 ° C призводить до швидкого її висихання. Винятком є лише обробка бетону насиченою парою в спеціально герметизированной камері з температурою 90-100 ° C або виготовлення виробів на заводах в автоклаві під тиском.
зимовий період
До укладання бетонної суміші в холодну зимову пору року є одне головне вимога - придбання бетоном міцності, достатньої для розпалубки, повної або часткової навантаження конструкції. Наслідком замерзання бетонної суміші в початковій стадії є істотне зниження її міцності після того, як відбудеться відтавання.
Дане явище відбувається через те, що свіжоприготований бетон насичений вологою, яка при низькій температурі замерзає і розширюється, результатом цього стає розрив звязку між слабо схопився цементним каменем і поверхнею заповнювачів.
Графік усадки при висиханні бетону.
Крім того, при спорудженні залізобетонних конструкцій раннє заморожування бетонної суміші значно знизить її зчеплення з металевою арматурою.
При виконанні бетонних робіт в зимовий період потрібно забезпечити твердіння бетонної суміші у вологому і теплому середовищі протягом певного часу. Цього можна досягти двома способами:
- застосування внутрішньої температури бетону;
- додаткова подача тепла.
У першому способі потрібно використовувати бистротвердеющий і високоміцний портландцемент. Фахівці рекомендують застосовувати різні прискорювачі твердіння цементу, наприклад, хлористий кальцій. Таким чином, прискорення твердіння бетонної суміші домагається шляхом зменшення кількості води, додавання в неї воздухововлекающих і пластифікуючих добавок, а також використання при укладанні високочастотного вібратора.
Виконання всіх цих заходів неодмінно дозволить прискорити твердіння і дасть можливість домогтися достатньої міцності бетонної суміші перш, ніж вона замерзне.
Запас внутрішньої теплоти створюється шляхом нагрівання матеріалів, з яких складається бетонна суміш, крім того, в застигаючому бетоні тепло виділяється і в результаті хімічної реакції, яка відбувається між водою і цементом (екзотермії цементу).
Слід знати, що для замішування бетонної суміші підігрівати можна тільки воду або воду і складові (щебінь, гравій, пісок). Вода підігрівається до 90 ° С, наповнювачі - до 40 ° С.
обігрів бетону
Таблиця прискорювачів і сповільнювачів схоплювання бетонних сумішей.
Потрібно врахувати, що температура суміші при вивантаженні з бетономішалки повинна бути не більше 30 ° С, так як при більшій температурі вона просто застигне і втратить необхідну для укладання рухливість. Також слід знати, що не рекомендується додавати воду в приготовлену суміш, тому що це призводить до зниження її міцності.
Безпосередньо перед тим, як укласти бетон в конструкцію, його можна підігріти в спеціальному бункері - використовувати електропрогрев. Електричний струм проникає через бетонну суміш, і вона розігрівається до температури 50-70 ° С.
Розігріта суміш повинна бути відразу ж покладена, так як вона досить швидко гусне. Процес твердіння становить 3-7 днів, при цьому бетон виділятиме вагому кількість тепла. Для того щоб на деякий час це тепло зберегти, опалубку і відкриті її місця потрібно накрити хорошим ізоляційним матеріалом (мінеральна вата, шевелін, тирса і т.д.). Даний спосіб називається термос. Таким способом обігріву бетонної суміші фахівці рекомендують користуватися для спорудження конструкцій з середньою товщиною.
Існує обігрів бетону з використанням пара. Водяна пара пропускається посередині подвійний опалубки, яка його оточує, або по трубках, розташованим всередині бетонної суміші. Пар може пропускатися і по каналах, які завчасно вирізаються на внутрішній стороні опалубки. Як правило, температура пара коливається в межах від 50 до 80 ° С.
Обігрів бетонної суміші за допомогою пари дозволяє досягти її твердіння в порівняно короткий час (2 доби).
Пластинки-електроди
Схема процесів при твердненні бетонної маси.
В даному способі підігріву використовується змінний струм. Спеціальні пластинки-електроди зі сталі зєднуються з електричними проводами і укладаються з боку або зверху конструкції на початковому етапі схоплювання бетону. Також можуть бути використані поздовжні електроди або короткі стрижні зі сталі, які забиваються в бетон з подальшим підключенням до електричних проводів. Після того як бетон затвердіє, кінці стрижнів просто зрізаються.
Пластинки-електроди застосовують, як правило, для прогріву плит і стін, поперечні сталеві стрижні і поздовжні електроди - для обігріву колон і балок.
На початковій стадії прогріву необхідно подавати струм низької напруги (50-60 В). Свежеуложенной бетонна суміш при проходженні через неї електрики підігрівається і твердне. Слід врахувати, що підігрів потрібно виконувати дуже повільно, це дозволить уникнути передчасного висушування бетону і появи в ньому тріщин. Температуру бетонної суміші збільшується не більше ніж на 5 ° С / год, таким чином необхідно довести його температуру до 60 ° С. При цьому способі обігріву бетонної суміші вона протягом 1-2 днів твердіння набере необхідну міцність.
Обігрів бетонної суміші можна виконати шляхом нагрівання повітря, який її оточує. Для цього необхідно створити брезентовий або фанерний тепляк, в якому спорудити тимчасову піч (газовий пальник, калорифер і т.д.). У спорудженому тепляку ставиться посудина з водою для створення вологого середовища. Такий спосіб набагато дорожче попереднього і використовується при дуже низькій температурі і невеликих обсягах бетонування.
Використання протиморозних добавок
Існує і холодний спосіб бетонування в зимових умовах. Даний спосіб не передбачає підігрів матеріалів бетонної суміші. Суть його полягає в додаванні в воду великої кількості солей: хлористий кальцій, поташ, нітрит натрію, хлористий натрій. Ці солі здатні знизити точку замерзання вологи і забезпечити бетонної суміші необхідні умови набору міцності на морозі. Але тут слід врахувати, що бетон, приготований з додаванням поташу, дуже швидко застигає, а швидке схоплювання призводить до труднощів його укладання в опалубку. Тому для зручності роботи з бетоном, в якому присутня дана добавка, додається сульфітно-дріжджова брага або милонафт.
Найпростішим і економічним варіантом використання бетону взимку є заміс бетонної суміші з додаванням протиморозних добавок. Але тут існують і свої недоліки, наприклад, велика кількість хімічних елементів (солі) погіршує структуру бетонної суміші, а це призводить до зменшення довговічності конструкції.
При експлуатації конструкції у вологому середовищі можливе виникнення корозії арматури через вплив на неї хлористих солей. Слід знати, що застосування для замішування бетонної суміші нітриту натрію і поташу не викликає корозії.
Фахівці не рекомендують використовувати бетон, в приготування якого включені противоморозні добавки, для спорудження відповідальних бетонних конструкцій і в спорудах, які будуть експлуатуватися у вологому середовищі.
