Толщина промерзания бетона при температуре минус 25

Обновлено: 13.05.2024

Через сколько дней бетону не страшен мороз.

Да, свежеуложенному бетону мороз опасен. И, прежде всего из-за влияния низких температур на процессы схватывания и твердения цементов. Бетон очень чувствителен к холоду. Это сказывается прежде всего на времени схватывания и скорости твердения. Так, например, при снижении температуры с 20 до 5? С схватывание бетона замедляется в 2 – 5 раз. Но особенно резко проявляется это замедление при дальнейшем снижении температуры – до 0? С. Однако если восстановить нормальную температуру выдерживания, то твердение вновь принимает обычные темпы. А если температура бетона опустится до 0? С? Твердение прекращается полностью. Это объясняется тем, что при замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода замерзает, а образование цементного камня замедляется. Следовательно, прекращается и твердение бетона. Замерзая в бетоне, вода увеличивается в объеме на 9%.

В результате этого в порах бетона развивается большое давление, которое вызывает разрушение структуры еще не затвердевшего бетона. Скопившаяся на поверхности зерен крупного заполнителя вода при замерзании образует тонкую ледяную пленку, которая отделяет поверхность заполнителя от соприкосновения с цементным тестом. В результате ухудшается монолитность бетона. Если заморозить бетон в раннем возрасте, то лед разрушит многие кристаллики цементного клея. Если затворение бетона было проведено до замораживания, а твердение бетона еще не началось, то оно не начнется и после замерзания. Но если твердение началось, то оно приостанавливается, пока свободная вода в бетоне будет оставаться в виде льда. При оттаивании бетона замерзшая свободная вода превращается в жидкость, и твердение бетона возобновляется. В нем происходят те же процессы, что и до замерзания, но уже при изменившейся структуре. Эти изменения в структуре бетона уменьшают его прочность и сцепление бетона с арматурой. Конечная прочность бетона будет тем ниже, чем раньше бетон подвергся замораживанию.

Наиболее опасное замерзание бетона в период схватывания цемента. Для бетона также вредно и многократное замерзание и оттаивание его в начальный период твердения (оттепели и заморозки).

ВОЗМОЖНО ЛИ ЗИМНЕЕ БЕТОНИРОВАНИЕ?

Да, и это доказывают работы российских ученых С. А. Миронова В. П. Сизова и И. Г. Совалова, разработавших и внедривших в практику теорию и способы зимнего бетонирования.

Речь идет о создании нормальных условий твердения бетона зимой. Это значит, что в течении срока, который определяется достижением заданной прочности бетона, нужно поддерживать необходимую температуру и влажность, используя для этого внутреннее тепло бетона или дополнительно обогревать твердеющий бетон.

Как всегда, все начинается с бетонной смеси, приготовление которой в зимних условиях является очень ответственной операцией. В первую очередь нужно тщательно проверить качество и состояние сырьевых материалов. Так, например, песок, щебень и гравий не должны быть загрязнены и смешаны со снегом и льдом. Поэтому их складируют на сухих возвышенных местах, под навесами или в закрытых помещениях. Конечно, нельзя допускать, чтобы при хранении цемента в него попадал снег.

Готовить бетонную смесь надо в обогреваемых помещениях. Внутренний запас тепла в бетонной смеси создают, подогревая ее составляющие. Нагрев заполнителей может быть одноступенчатым, когда одновременно материалы оттаивают и подогревают, и двухступенчатым, когда на одних установках заполнители предварительно оттаивают, а на других – подогревают до расчетной температуры (40? С). Одновременно в резервуарах паром нагревают воду до заданной температуры – от 30 до 80? С. Цемент и тонкомолотые добавки подогревать запрещается. Что касается арматуры, то она должна быть очищена от снега и льда и разогрета горячей водой или паром. Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетономешалку должна быть такой, чтобы обеспечить заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетономешалки и укладки в форму – не менее 5? С.

Итак, бетонная смесь готова. Но ее нужно транспортировать до места укладки с минимальными теплопотерями. Потери тепла при самой перевозке бетонной смеси меньше, чем при перегрузочных операциях. Поэтому в зимнее время ее доставляют на место укладки без перегрузки. При этом надо следить, чтобы транспортная тара была утеплена и обогревалась. Если бетонная смесь транспортируется в кузове автосамосвала, то кузов укрывают брезентом или обогревают отработанными газами. Это позволяет создать над бетонной смесью тепловую завесу. При транспортировании бетонной смеси в бадьях и бункерах их накрывают деревянными утепленными крышками; снаружи утепляют войлоком и затем обшивают фанерой. При насосном транспорте бетона утепляют как помещения, где установлены бетононасосы, так и бетоноотводы.

БЕТОН УКЛАДЫВАЮТ НА МЕСТО

На месте бетонную смесь укладывают в опалубку из деревянных и металлических щитов, в соответствующую форме будущей конструкции. В опалубку устанавливают стальной каркас – арматуру.

Укладывать бетонную смесь на место желательно как можно быстрее и без перерывов. Мы знаем, что твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой. А основную роль в этом будут играть тепло и вода! Поэтому в зимнее время при низких температурах опалубку утепляют, а сразу же после окончания бетонирования щитами и матами утепляют и верхнюю, открытую поверхность бетона. Мы уже говорили, что в России разработаны и внедрены в практику способы зимнего бетонирования. Наиболее эффективными из них являются способы термоса, электронагрева и паропрогрева.

По способу термоса бетон твердеет под «шубой» – слоем теплоизоляционных материалов (шлака, опилок, камышита и др.). Эти материалы плохо проводят тепло. Поэтому бетонная смесь почти не теряет тепла, которое оно получила при изготовлении. Кроме того, при твердении цемент так же выделяет тепло. Во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет распалубливать, конструкцию, уже не боясь замораживания. В этом случае после оттаивания бетон не разрушится. Способ термоса является наиболее экономичным и простым. Для его реализации не требуется специального оборудования. Но этот способ применим только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают.

Если в установленные сроки способом термоса нельзя достичь требуемой прочности бетона, рекомендуется применять искусственный обогрев бетона электрическим током или паром. Электронагрев заключается в том, что свежеуложенный бетон вводят металлические электроды, через которые пропускают электрический ток. Электрическое сопротивление свежеприготовленного бетона, уложенного в опалубку, увеличивается по мере затвердевания бетона. Электрический ток, протекающий по бетону, будет вызывать его прогревание и твердение: чем больше будет сопротивление, тем выше будет напряжение тока. Температура бетона должна быть не выше 60 С . При изготовлении железобетонных конструкций в качестве электродов используют арматуру.

Способ паропрогрева заключается в следующем. В опалубке с внутренней стороны вырезают каналы и через них пропускают пар. Можно так же изготовить двойную опалубку и вводить пар в промежутке между ее стенками. Иногда пар пропускают по трубам, уложенным внутри бетона. Нагревать бетон до 50 – 80? С. Благодаря высоким температурам, которые создаются при паропрогреве бетона, и при благоприятных влажностных условиях твердение бетона значительно ускоряется: например, через двое суток можно получить такую прочность, которая достигает бетон после семисуточного твердения в нормальных условиях. Паропрогрев бетона требует больших дополнительных затрат. Это его недостаток. Способ паропрогрева рекомендуется для тонкостенных конструкций.

Добавил(а): Альбина Дарецкая 2 августа

Прочность и долговечность любого здания зависит от фундамента, который служит ему опорой. В настоящее время самым востребованным в строительстве является бетонное основание, способное выдержать вес тяжёлой постройки. Поскольку после окончания строительства дома несущую конструкцию будет сложно ремонтировать, очень важно правильно залить фундамент, чтобы не допустить его проседания в грунт, а также образования на нём трещин и других дефектов.

При какой температуре можно заливать фундамент

Планируя сооружение несущей конструкции, необходимо учитывать погодные условия, марку и качество цемента. Немаловажную роль для обеспечения крепости бетона играют специальные добавки, позволяющие снизить температуру кристаллизации воды, а также поддержка оптимального рабочего режима в период затвердевания фундамента. После заливки основание схватывается в течение суток и далее набирает прочность за 28 дней. Стандартным для создания основания считается температурный диапазон от + 3 до + 25 °C. Известно, что чем теплее на улице, тем быстрее высыхает раствор, однако жара может быть опасна для свежего бетона.

Если при температуре от + 5 до 15 °C состав схватывается естественным образом, отдавая тепло окружающей среде, то в слишком жаркую погоду этого не происходит. В таких условиях бетонный каркас может начать формироваться, когда объём материала ещё увеличен. Остывая, поверхность начинает оседать, а уже образовавшаяся кристаллическая структура препятствует этому процессу. В результате из-за внутреннего напряжения фундамент может покрыться усадочными трещинами через 4–12 часов после заливки. Чтобы основание не крошилось при температуре больше + 25 °C, стоит использовать быстротвердеющий портландцемент, который через 5–6 часов заливки нужно полить водой и затенить старыми тряпками, картоном или опилками. Для замедления гидратации допустимо вводить модифицирующие добавки и пластификаторы. При появлении трещин требуется повторная трамбовка.

В жаркую погоду фундамент может покрыться трещинами

Можно ли заливать фундамент зимой

Самым благоприятным временем для сооружения несущей конструкции считается период с апреля по ноябрь. Однако ситуация может сложиться так, что заливку понадобится проводить зимой, ведь в некоторых регионах России лето практически отсутствует. Современные строительные технологии позволяют создавать прочные основания даже в холода. Возведение фундамента зимой особенно актуально на шатких грунтах. Дождавшись их промерзания, можно выкопать отличный котлован. Кроме того, на закупке строительных материалах не в сезон можно сэкономить определённую сумму. Чаще всего зимой возводятся ленточные основания с использованием бетонных блоков и конструкции из бетонных свай, предназначенные для лёгких деревянных объектов.

По разным оценкам за последние пять лет доля зимнего бетонирования в общем объёме строительства колеблется от 10 до 17%. Это солидный куш для производителей и поставщиков строительной химии, и, в частности, тех добавок, которые должны обеспечить эффективность процесса при отрицательных температурах. С другой стороны, именно производители повлияли на рост зимнего строительства. Интерес тут взаимный.

Как цементный раствор ведёт себя в морозы

Планируя зимние работы, стоит помнить, что обычный бетон для них не годится. В мороз допустимо применять только цемент со специальными присадками и модифицирующими добавками. Последние снижают расход воды примерно на 10–15%. При влажности воздуха в 60% и выше использовать модификаторы не рекомендуется, к тому же стоит помнить, что они могут вступать в реакцию с некоторыми металлами. Для обеспечения прочности конструкции бетон нужно прогревать в первые двое суток после заливки. Нужный температурный режим смеси может поддерживаться с помощью:

термических пушек;
специального греющего провода, укладываемого при заливке бетона;
электродов (арматурных прутьев), на которые подаётся напряжение.

Существует также способ прогрева бетонной смеси с помощью сварочного аппарата, но он по своей сути сводится к использованию электродов и применим только при небольших объёмах заливки.

Подогревать разрешается только воду и наполнители, но не цемент, иначе он утратит свои качества.

Для зимних работ необходим бетон со специальными присадками

Обычно в регионах РФ не применяют раствор с температурой выше 21 ºC, с учётом того, что в атмосферу уйдёт 4,5–5 ºC. Поэтому для рабочего состава жидкость нагревается до 32 ºC. Более горячую воду сначала размешивают с наполнителями, а потом порционно — с цементом.

Возможна ли заливка бетона в мороз без подогревания

О том, можно ли заливать фундамент в холодную погоду без подогрева следует поговорить отдельно. Даже колебания температуры от +5 до 0 °C для бетонного раствора считаются зимними. В холодное время года при бетонировании важно обеспечить плавное затвердевание раствора не менее, чем на 60%. Это гарантирует сохранность структуры основания и его дозревание, когда придёт оттепель.

Однако прочность фундамент наберёт только при плюсовой температуре раствора, поэтому без искусственного подогревания для строительных работ нужно выбрать погожий зимний денёк. Немаловажное значение имеет и состав цемента: в так называемый холодный бетон входят противоморозные добавки, понижающие температуру замерзания воды. Для этих целей применяются хлористые калий и натрий в концентрации от 2 до 15%. Используя противоморозные модификаторы, демонтировать опалубку с раствором М200 можно уже при 40% прочности, М400 — при 20% и М300 — при 30%.

Когда можно заливать фундамент весной

Тем, кто решил заняться сооружением фундамента ранней весной (до апреля), следует проявить осторожность. Сначала нужно дождаться оттаивания грунта и тепла, когда ночью температура не опускается ниже 0 °C. Также необходимо учитывать «просушку» дорог, длящуюся один-два месяца, во время которой тяжеловесной технике (автобетононасосам, шаландам, тонарам и прочим машинам) ограничивают движение по областным дорогам. Без перечисленного транспорта возвести монолитный фундамент невозможно. С апреля стоимость расходных материалов начинает расти.

Весной дороги размывает, поэтому тяжеловесная техника по ним пройти не сможет

Непоправимый ущерб конструкции могут нанести неожиданные заморозки, поэтому когда прогноз погоды нестабилен, а работы уже запланированы, рекомендуется подстраховаться приобретением противоморозных наполнителей. Даже при температуре воздуха +23 °C нормативную прочность бетон набирает только через три недели. При более низких температурах сроки заметно увеличиваются, в итоге с закладкой стен после заливки спешить нельзя.

Как показывает практика, дом, возведённый на голом грунте, стоит считаные годы. При отсутствии основания нижние блоки или деревянные венцы разрушаются из-за деформации почвы.

Можно ли заливать фундамент в дождь

В настоящее время дождь не повод для прекращения бетонирования, как это было в недалёком прошлом. Используя несложное оборудование и подходящую марку цемента, можно заливать фундамент и в сырую погоду. Сама по себе вода не оказывает негативного воздействия на раствор, просто до его застывания может произойти размывание и нарушение пропорций. Поэтому всё зависит от силы осадков.

Если площадку не заливает ливень, то для продолжения работы будет достаточно навеса. От мелкого дождя защитит обыкновенная полиэтиленовая плёнка, которую нужно использовать с осторожностью, потому что бетон застывает только на свежем воздухе. Разумеется, в тёплую и солнечную погоду раствор лучше насыщается углекислой кислотой и быстрее затвердевает, образуя прочное основание. Но и в сооружении фундаментов в дождь тоже есть свои плюсы, поскольку бетонная смесь становится более прочной при 80% влажности.

Полиэтиленовую пленку нельзя долго держать на поверхности, поскольку бетон не застывает без притока свежего воздуха

Как работать во время осадков

Главные требования к проводимым работам по заливке фундамента в дождь:

Содержание в растворе цементов М400, М500 и М600, созданных для работ при контакте с влагой.
Правильно подобранный способ укладки бетона. Необычная форма основания или его заглубление предполагает использование специальной техники, не допускающей образования пустот и вытесняющей лишнюю жидкость.
Использование гидроизоляции, которую можно снять не раньше двух-трёх дней.

Современный рынок предлагает широкий ассортимент строительных смесей с различными параметрами. Выпускаются быстро застывающие и долго застывающие составы, а также бетон с противоморозными добавками. Но заливка фундамента в экстремальных погодных условиях — это риск, который всегда нужно учитывать. При низкой температуре в основании могут образоваться трещины, а при осадках — размывание. Всё это может негативно сказаться на прочности конструкций.

Конечно же, для только что уложенного бетона низкие температуры совсем некстати, так как они оказывают плохое воздействие на сцепление и твердение цемента. Для бетона довольно ощутимым является сильный холод, который, в свою очередь, влияет на длительность схватывания и быстроту твердения. К примеру, при понижении температуры с двадцати до пяти градусов по Цельсию процесс схватывания бетона делается длиннее в два-пять раз. Однако ещё резче выражается замедление при дальнейшем понижении температуры – до нуля градусов. Тем не менее, при воссоздании нормальной температуры выдерживания процесс твердения стабилизируется. Что же будет при температуре ноль градусов по Цельсию?

Процесс твердения останавливается, это происходит из-за того, что при замерзании бетона имеющаяся в нем незанятая вода застывает, а формирование цементного камня прекращается. Это означает, что кончается и твердение бетона. Застывая в бетоне, вода увеличивается в объеме на девять процентов, после чего в порах бетона создаётся высокое давление, вызывающее разрушение структуры еще не твёрдого бетона. Накопившаяся на поверхности зерен крупного заполнителя вода при застывании формирует тонкую ледяную пленку, отделяющую поверхность заполнителя от соприкосновения с цементным тестом. После чего ухудшается монолитность бетона. При заморозке раннего бетона лед может сломать многочисленные кристаллики цементного клея. Если затворение бетона прошло до замораживания, а процесс твердения бетона не начался, то его не последует и после замерзания. Однако если твердение стартовало, то оно задерживается до тех пор, пока незанятая вода в бетоне будет застывшей. При оттаивании бетона замерзшая незанятая вода станет жидкостью, и твердение бетона восстанавливается.

В нем начинаются те же действия, что и до замерзания, но уже при модифицировавшемся составе. Данные модификации в составе бетона снижают его прочность и сцепление бетона с арматурой. Финальная прочность бетона будет тем слабее, чем раньше бетон начал замораживаться.

Самое тяжелое замерзание бетона происходит при сцеплении цемента. Помимо этого бетону вредно и многочисленное замерзание и оттаивание его в первоначальный период затвердевания.

Как защитить конструкцию и что влияет на глубину промерзания бетона?

Причиной промерзания стен зданий зимой являются климатические условия. Внешние стены дома выполняют роль теплоизолятора, ограничивая поступление холодного воздуха в помещение и не дают уходить теплу наружу. При некачественном строительстве, экономии на материалах из-за колебания температур отделочный материал разрушается, понижается степень водонепроницаемости и защиты от мороза. В результате сооружение разрушается, что приводит к потенциально опасным состояниям.

Содержание

Причины промерзания стены

Некачественно залитые стыки. Образуются расщелины, через которые вглубь поступает влага.
Раствор низкого качества. С целью экономии выбирают дешевые растворы с несоответствующими эксплуатационными свойствами.
Неправильно сконструированная система отопления здания. Помещения с недостаточным отоплением поглощают влагу, которая замерзает как с внешней стороны здания, так и с внутренней.
Распад плит перекрытия, оголение арматуры под действием низких температур. При попадании влаги на армированные элементы появляется коррозия.
Плохая тяга вытяжки. Жидкость собирается в трубах и происходит процесс обледенения.
Не достаточно большая толщина стенового слоя сооружения. В разных климатических районах следует учитывать эту особенность.
Слабая теплоизоляция и гидроизоляция с низким качеством. Происходит разрушение кладки. Основание без подвалов особенно быстро поддается разрушениям.
Недостаточно уплотненный бетон при производстве. От этого показателя напрямую зависят степени морозостойкости и влагонепроницаемости.
Малый слой отделки.

Толщина промерзания бетона

Степень развития проблемы поможет выявить толщинометр.

Этот показатель зависит от его влагонепроницаемости: чем она выше, тем больше промерзает бетон. Минимальная степень наблюдается у пористых видов с высоким водоцементным соотношением. Тонкие стены подвержены большему промерзанию. Стыки несущих стен, которые продуваются сильными ветрами и покрываются коркой льда, характеризуются сильным промерзанием верхнего слоя. Поэтому выполняют дополнительную гидроизоляцию поверх бетонного покрытия. Глубина промерзающего слоя определяется с помощью толщинометра с распределением электромагнитных импульсов. Данные измерений выводятся на экран в точности до миллиметра слоя, глубины и размера стены.

Что влияет на показатели?

Оптимальная влажность воздуха для нормального существования железобетона является 60%. Глубина промерзания — статистическая величина и зависит от уровня грунтовых вод в конкретный сезон и в морозы в определенный год. Согласно СНиП № 2.02.01 «Основания зданий и сооружений» можно высчитать, какая глубина промерзания грунта и фундамента в зависимости от его месторасположения.

При обнаружении такой проблемы основание постройки стоит утеплить.

Понижение температурного режима в бетонном монолите ниже нуля в объеме не менее 25% приводит к промерзанию. Экспериментально доказано, что промерзание происходит и при 20%-ом проникновении холодного воздуха при любой толщине слоя бетона. Разделяется оно на 3 вида: нормальная, опасная и критическая глубина. Определив степень, нужно утеплять фундамент, стены и цоколь или выводить здание из эксплуатации.

Расчеты слоя промерзания

Методика расчета проводится по базовым формулам ГОСТ Р 55656—2013 «Энергетические характеристики зданий». Чтобы провести расчет промерзания бетонного слоя, необходимо знать следующие параметры:

Сертификаты качества материалов. Зачастую от технических характеристик проектируемого дома зависит абсолютно весь проект целиком. Они могут затрагивать как дом в целом, так и отдельные помещения.
Показатель, равный произведению разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наружного воздуха. То есть, если температура воздуха ≤ 8°, включают отопление, если больше — в этом нет необходимости.
Коэффициент теплопроводности материала. Его можно найти в нормативных документах проектируемого дома или сертификатах качества.

Способы защиты

Прежде всего, для определения методов защиты, необходимо выяснить точную локализацию и причину промерзания. Для этого проводят проверку стены, повреждения кладки и панельных швов. Если дефекты найдены, их заделывают монтажной пеной или замазкой. Если ширина щели меньше 8 сантиметров, то обычно используют специализированную пену для монтажа, если больше — густой строительный раствор. Промороженный участок стены высушивают и герметично запечатывают.

Делать восстановление защитного слоя желательно в теплое время года.

Проблемные межпанельные швы подлежат герметизации пеной.

Возникновение сырости и черных пятен на последних этажах — признак некачественно выполненного утепления перекрытия. Необходимо проверить и очистить продухи. Обеспечить на цокольном этаже температуру воздуха выше 0 °C. Дополнительно нужно проверить кровлю и швы в балконных плитах. Чтобы этот вопрос не возникал в дальнейшем, нужно снижать процент влажности в помещениях, устранить проблемы работы вентиляционной системы и обеспечить качественное отопление, провести установку гидроизоляции, отмосток, водоотталкивающих элементов. Если не выполнить все меры по предотвращению, то после проведения ремонта проблема промерзания бетона может вновь вернуться.

Время твердения (схватывания, застывания) бетона в зависимости от температуры

Заливка бетона в холодное и жаркое время года требует особых навыков и знаний, т.к. работы с цементной смесью осложняются, а период ее высыхания резко уменьшается или возрастает. Изменение скорости твердения бетона в зависимости от температуры обусловлено замедлением процессов гидратации и удержанием большого количества жидкости в толще материала.

Для ускорения застывания и предупреждения дефектов используются специальные строительные приемы, полимерные и противоморозные добавки.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Схватывание и твердение растворов на основе цемента обусловлено его химическим взаимодействием с водой. Силикаты, алюминаты и алюмоферриты, которые входят в состав портландцемента, обеспечивают повышение прочности на различных стадиях отверждения.

Скорость химических реакций зависит от наличия катализаторов (специальных добавок) и температуры.

Стадия схватывания

В состав цементного порошка входит трехкальциевый алюминат (3СаО*Al2O3), трехкальциевый силикат (алит, 3СаО*SiO2), двухкальциевый силикат (белит, 2CaO*SiO2) и алюмоферрит. Алит, который занимает большую часть массы портландцемента, участвует в обеих стадиях отверждения. При затворении водой и в начале стадии схватывания он выделяет тепло, которое увеличивает скорость реакции.

Однако более активным компонентом цемента на этапе схватывания является трехкальциевый алюминат. В течение 24 часов после смешивания он интенсивно реагирует с водой, формируя первичные связи в бетоне. После окончания схватывания алюминат полностью утрачивает влияние на прочность цемента.

Стадия схватывания проходит в первые часы после заливки опалубки. Скорость начала реакции и длительность процесса зависят от состава смеси и температуры воздуха. При нормальных температурах (+18…+22°С) бетон схватывается через 2,5-3 часа. Из них 1,5-2 часа проходит до начала реакции, а 1 час уходит непосредственно на схватывание.

Стадия твердения

Основным реагентом на стадии твердения является алит. Белит обеспечивает постепенное упрочнение материала в процессе эксплуатации: за счет его свойств прочность материала через 2-3 года может составлять до 250% прочности после твердения.

Стандартный срок затвердевания бетона

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Повышение прочности бетона на сжатие коррелирует с увеличением вязкости смеси. Это означает, что с увеличением марки материала время схватывания и твердения сокращается.

Продолжительность реакций для бетона разных марок

Марка материала	Время схватывания, часов	Время твердения, суток
М100	3-3,5	До 30
М200	2-2,5	14-25
М300	1,5-2	7-14
М400	1-2	4-7
М500	<1	2-4

Продолжительность набора прочности зависит от состава смеси, влажности, температуры внешней среды и материала.

Марка и назначение раствора определяют и критическую прочность бетонного камня. Это значение, по достижении которого конструкция продолжит твердеть после замерзания без потери эксплуатационных свойств. Данный показатель зависит от марки следующим образом:

Если в момент замерзания образец имеет соответствующий уровень прочности на сжатие, то температурные перепады незначительно повлияют на его прочность. При замерзании на ранних стадиях твердения без применения противоморозных добавок прочность готовой конструкции падает не менее чем на 50%. Например, для марки М200 критической точкой прочности является 80 кгс/см² или 8 МПа.

Специальные добавки

Стремительное или слишком медленное схватывание и твердение смеси снижает прочность бетона. Медленное застывание дополнительно увеличивает расходы на уход за конструкцией. Для коррекции скорости отверждения применяются добавки, которые регулируют кинетику процесса.

Существует два типа добавок, регулирующих процесс твердения раствора:

При заливке в условиях низких температур используются противоморозные реагенты. Они понижают температуру замерзания воды, препятствуя ее фазовым переходам при 0…+4°С.

В зависимости от вида и концентрации добавок они позволяют работать с бетонным раствором при температуре до -15…-25°С. К морозоустойчивым реагентам относятся нитрит натрия, нитрат-нитрит кальция, карбамид и др.

Набор прочности бетона в зависимости от температуры

При высоких температурах

В сухом и горячем воздухе испарение воды происходит быстрее, а оставшейся жидкости может не хватить для полноценной гидратации. В результате снижается надежность конструкции, а ее прочность на сжатие в верхних и центральных слоях существенно различается.

Для профилактики неравномерности и быстрого высыхания в бетон добавляются замедляющие добавки, а готовая конструкция смачивается в процессе застывания.

Высокая температура и влажность применяются при производстве стандартных бетонных изделий в автоклавах. Такие условия обеспечивают быстрое схватывание и максимальное твердение конструкций.

В прохладное время

При низких температурах раствор долго схватывается, а затем в течение длительного времени остается хрупким по сравнению с марочной прочностью. Химические реакции происходят до температуры фазовых превращений воды.

При отрицательной температуре

Набор прочности бетона при различных температурах

В таблице рассмотрен набор прочности материала марок М200 и М300.

Снижение вязкости раствора

Слишком длительное перемешивание приводит к «перевариванию» бетона и снижению конструктивной прочности готовой конструкции. Чтобы сохранить подвижность раствора и избежать негативных эффектов, в смесь добавляются пластификаторы. Они удлиняют периоды схватывания и застывания.

Снизить вязкость смеси на стадии затвердевания нельзя. Механическое воздействие на застывающий бетонный камень приводит к формированию дефектов и растрескиванию конструкции. До достижения минимально допустимого уровня прочности застывающий бетон следует предохранять от ударов, вибрации и др.

Зависимость уровня набора прочности от показателей температуры материала

Низкая температура ингредиентов отрицательно влияет на эксплуатационные характеристики бетонного камня. Если для смешивания используется холодная вода и наполнитель, то последующий уход за конструкцией не сможет обеспечить марочную прочность.

При температуре менее 10°С рекомендуется подогревать воду, которая применяется для изготовления. Если показатель термометра соответствует -5…0°С или ниже, то необходимо подогревать и мелкий наполнитель (речной песок).

Для сокращения времени схватывания и расходов на подогрев бетона в опалубке компоненты разогреваются до предельно допустимого уровня. Максимальное значение определяется составом и маркой портландцемента. При нагреве выше этой температуры готовая смесь будет реагировать менее интенсивно, что скажется на прочности конструкции.

Предельная температура компонентов бетонного раствора

Вид цемента	Максимальная температура воды для затворения, °С	Предельная температура наполнителя, °С	Максимальная температура бетонного раствора после вымешивания, °С
Глиноземистый	40	20	25
Портландцемент марки М400 и выше

Толщина промерзания бетона зимой

Строительные работы часто проводятся в холодное время года (осенью/зимой). Для бетонного типа работ роль играет температурный режим. Бетонная смесь может получиться слишком жидкой или, наоборот, моментально застыть. Это понижает качество бетона, строительного процесса. Если температура понижается до 4 градусов, бетонные работы сворачивают и переносят.

Если здание следует завершить в эти сроки, строители используют специальные методы, которые препятствуют промерзанию бетона. Для решения проблемы бытового уровня предусмотрены специальные меры по предотвращению/удалению проблемы.

Почему промерзает бетон?

Факторы, которые сказываются на промерзании бетона:

Плохо заполненные швы/стыки между бетонными плитами. Через них внутрь попадает влага, которая разрушает конструкцию, появляются трещины.
Дешевый или дополнительно разбавленный раствор из бетона. Из-за некачественных материалов, материал становится промороженный с обеих сторон.
Помещения, которые плохо отапливаются из-за неправильной конструкции отопительной системы. Если вы не исправили погрешность самостоятельно, либо не обратились в нужные спецслужбы, то “заморозили” свое помещение собственноручно.
Трещины и повреждения металлических элементов. Внутрь просочится воздух, влага, появится коррозия. Это приводит к ускорению процессов разрушения и промерзания.
Маленькая глубина стены.
Плохо проветриваемое здание будет поражено промерзанием.
Некачественная гидроизоляция (глубина и материал теплозащиты).
Некачественное уплотнение бетона во время ремонтных работ.
Глубина и монтаж отделочного слоя не соответствуют требованиям.

Не следует экономить на материалах и строительном процессе. В случае брака и некачественно выполненных работ, вас ждут разрушения, отсутствие гарантии безопасности и ограниченная функциональность помещения.

Размер слоя промерзания

Разновидность бетонного материала напрямую связана с его промерзанием. Обратите внимание на то, что бетон, обладающий высоким водоцементным значением, имеет меньшую толщину промерзания. У видов бетона, которые обладают водоотталкивающими свойствами, это значение больше (пользуйтесь таким бетоном).

Разработан специальный прибор толщинометр (измеряется слой, глубина и размер стены). Показатели определяются распределением электромагнитного поля. Инструмент проводит точные измерения, сравнительно с ему подобными (отклонения нет). Прибор подходит для профессионального использования (измерения с точностью до миллиметра) и для бытового.

Как производить расчеты?

Для правильности и точности замеров, обратите внимание на следующие характеристики:

технические показатели сооружения (данные значения можно найти в документах на приобретение, сертификатов качества материалов, соглашении с предприятием);
учтите значение градусо-суток (для жилых домов, в период функционирования отопительной системы);
показатель сопротивления при теплопередаче (содержится в документах, сертификатах качества).

От чего зависит толщина стен?

Перед началом строительства, в зависимости от предназначения здания, рекомендуется делать расчеты целесообразности размеров (в некоторых случаях потребуется глубина) стен. Как самостоятельно подобрать нужную плотность стены? Учитывайте основные параметры:

условия эксплуатации;
частота/уровень механических нагрузок;
предназначение стен.

Способы защиты от промерзания

Влажность воздуха не должна превышать 60 %.

Чтобы предотвратить промерзание, следует:

Аккуратно и тщательно проводите ремонт.

Если вы упустите хоть одну, даже незначительную деталь, общий эффект получится низким, работа некачественной, а проделанную работу нужно будет повторить сначала

Заключение

Не затягивайте с решением проблемы и не надейтесь на ее естественное исчезновение. Конструкция разрушиться у вас на глазах. После того, как все стыки заделаны, нужная влажность установлена, а система отопления отрегулирована, не забывайте поддерживать установленные параметры в норме. Отклонение даст о себе знать и может вызвать повторную коррозию, трещины и разрушение.

Позаботьтесь о прочности здания перед наступлением холодов. Проверьте показатели и работу систем. Это не займет много времени, зато сможет обезопасить и укрепить дом. Можно нанять команду профессионалов, которая за некоторую плату проведет защитные работы.

Замерз бетон: критические условия для работ и последствия

Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?

При какой температуре замерзает бетон

Для застывания бетонной смеси нормальным является температурный режим не ниже +5 градусов. Работы, как правило, проводятся при температуре воздуха от +15 — до +20 градусов. Соблюдение рекомендуемых условий позволит избежать применения дополнительных технологий и избежать лишних затрат.

Затвердевание основания и поверхности бетонной конструкции происходит за месяц при поддержании температуры в пределах +15 — +20 градусов. При температуре ниже +15 градусов процесс растягивается вплоть до 60 дней, при нуле — затвердевание прекращается. Залитый в опалубку раствор при минусовых значениях начинает замерзать.

В том случае, если фундамент успел окрепнуть до наступления холодов, резкие перепады температур не страшны. В весенний период приостановленный процесс возобновляется. В результате фундамент не промерзает и не трескается. Но если бетон не успевает набрать прочность, то при резких заморозках монолит получается неудовлетворительного качества.

Промерзает залитый бетон уже при отметке -15 градусов. Для крепкого основания такая погода не страшна. Не затвердевший материал промерзает при -20 градусах.

Какие могут быть последствия

Замерз бетон при заливке

Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:

залитая плита не набирает прочность;
даже разовое замерзание может повлечь снижение технологической прочности;
внутри бетона скапливается вода, которая из жидкого агрегатного состояния превращается в лед;
поверхностный слой со временем облупливается, что ведет к появлению трещин;
образовавшийся в расщелинах бетона лед снижает сцепление отдельных составляющих, что также ведет к трещинам и расслоению поверхности.

При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.

Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.

Замерз бетон после заливки

Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:

При временном понижении температуры сильных деформаций внутри и на поверхности залитого материала не происходит. При восстановлении погоды скопившийся в бетоне лед оттаивает. Вода никак не мешает продолжению процесса затвердевания.

Ненадолго примороженный бетон не теряет первоначальных качеств. Единственным минусом, и то не критичным, можно назвать процесс потери заявленной марочной прочности.

При резком понижении температуры воздуха страдает верхний залитый слой. Поверхность со временем облупляется из-за поднявшейся на самый верхний слой воды. Дело в том, что в этом случае водоцементное соотношение нарушается: внизу наблюдается недостаток влаги, а на поверхности излишек. При заморозках вода превращается в лед, что ведет к растрескиванию и повреждению конструкции.
Если температура понижается надолго, то бетон может окончательно разрушиться. Это связано с полной остановкой процесса гидратации. Даже после оттепели прочность уже не восстановится. Остается только применять дополнительные меры защиты во время заморозков.

Бетон замерз с противоморозными добавками

Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:

При использовании в бетонной смеси дополнительных добавок некоторые характеристики фундамента снижаются, что влияет на уменьшение прочности конструкции. Это ведет к растрескиванию не только верхнего слоя, но и середины, а также основания.
Из-за потери мощности бетонной конструкции возникает деформация.
Бетон становится более подвержен перепаду температур, чем если бы был без специальных противоморозных добавок. Это ведет к образованию щелей и отверстий в основании конструкции. При попадании в них влаги происходит постепенное разрушение.

С противоморозными добавками вероятность промерзания бетонного слоя не велика. Если это все же произошло, то сохранить целостность конструкции будет гораздо тяжелее.

Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть

Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.

При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.

От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.

Читайте также: