Бетон и мороз: заливка раствора и эксплуатация конструкций при отрицательных температурах

• 1 Цементный раствор и низкая температура
  • 1.1 Процессы, протекающие при застывании
  • 1.2 Методы борьбы
• 2 Холодостойкость бетона
• 3 Вывод

В идеале информация о том, как залить бетон в мороз, нужна только профессиональным строителям. Для нас куда проще будет спланировать работу таким образом, чтобы застывание раствора пришлось на теплое время года.

Однако так получается далеко не всегда, потому изучить особенности возведения конструкций на холоде будет полезно каждому мастеру. Тем более что для этого достаточно освоить всего несколько методик.

Заливка раствора на холоде сопряжена с определенными трудностями

Цементный раствор и низкая температура

Процессы, протекающие при застывании

Бетонные работы в мороз обычно проводятся только в исключительных случаях. Связано это с тем, что при падении температуры ниже нуля нарушаются процессы твердения цемента. Это может не только замедлить набор прочности, но и полностью прекратить его, причем механические характеристики конструкции не достигнут и 50% от проектного значения.

Происходит это по целому ряду причин:

• Во-первых, вся вода, которая необходима для гидратации цемента, превращается в лед. Находясь в инертной форме, она становится недоступной для реакции, и потому бетон на морозе просто не твердеет.
• Во-вторых, разрушительное влияние мороза на бетон возникает за счет расширения пор: при замерзании объем жидкости увеличивается на 10-12%, и внутри бетонного монолита формируется полость неправильной формы. Даже если потом мы прогреем материал и растопим лед, то размеры пор все равно будут увеличенными.
• В-третьих, тонкая ледяная корка на стальной арматуре понижает связность металла с раствором на порядок. После таяния льда в эту щель попадает свободная влага, потому появление ржавчины и разрушение каркаса будет вопросом времени.

Последствия зимней заливки: отслоение материала с поверхности

• Но к самым худшим результатам приводит многократное замерзание и оттаивание раствора. В этом случае его плотность становится неравномерной, и прочность конструкции серьезно снижается.

Чтобы избежать подобных последствий, при заливке раствора инструкция рекомендует использовать различные методы его обогрева. Естественно, цена конструкции при этом повышается, однако это единственный способ обеспечить необходимую прочность.

Методы борьбы

Использование греющих проводов

Укладка бетона в мороз обязательно сопровождается проведением комплекса мероприятий, направленных на нейтрализацию воздействия низких температур. На сегодняшний день существует несколько методик, основные из которых охарактеризованы в таблице:

Методика Особенности реализации Химическая обработка В раствор вводится специальная жидкость для бетона от мороза. При смешивании с водой она предотвращает ее замерзание, оставляя доступной для гидратации цемента. Дополнительным плюсом является существенное ускорение полимеризации раствора. Теплоизоляция Здесь реализуются два аспекта методики:· Во-первых, раствор заливается в подогретом состоянии. Масса температурой до 70 0С способна долго противостоять замерзанию, что способствует набору прочности.

· Во-вторых, для сохранения высокой температуры раствора опалубка тщательно утепляется. Кроме того, сверху конструкция также накрывается фольгированной пленкой, отражающей тепловые волны. Электродный прогрев В бетон погружаются отрезки арматуры, к которым подключаются электропровода. При прохождении тока через раствор формируется электромагнитное поле, часть энергии которого передается входящей в бетон влаге. Кабельный прогрев Метод работает по принципу «теплого пола»: в опалубку укладываются проводники в полиэтиленовой или полихлорвиниловой изоляции, которые присоединяются к понижающему трансформатору. При подаче тока провода разогреваются, передавая тепло окружающему материалу.Также для данной цели используются специальные кабели, которые могут работать без трансформатора. Стоят они несколько дороже, но зато проще монтируются своими руками.

Фото теплоизоляционной опалубки

Специалисты в области бетонных работ рекомендуют применять эти методы в комплексе, сочетая, например, антиморозные присадки с кабельным прогревом.

Холодостойкость бетона

Однако залить раствор и дождаться, пока он отвердеет под нагревом — это только половина дела. Резка железобетона алмазными кругами наглядно демонстрирует, что даже очень твердый материал под воздействием низких температур со временем утрачивает прочность. Происходит это за счет замерзания воды, попадающей в поверхностные поры.

Состав для предотвращения замерзания

Бороться с этим можно несколькими способами:

• Во-первых, достаточно просто закрыть поры на поверхности специальной пропиткой. Правда, при этом может нарушиться естественная паропроницаемость бетона, потому действовать нужно аккуратно, с оглядкой на мощность вентиляционной системы здания.

Применение вибрационных уплотнителей

• В-вторых, можно снизить пористость за счет уплотнения бетона. Для этого на этапе заливки применяется вибрационная обработка, в результате которой практически весь воздух из раствора уходит.

• Наконец, есть третий, несколько парадоксальный способ: количество пор не уменьшаем, а увеличиваем до избыточности (примерно на 20% больше нормального водопоглощения бетона). При этом создается резервный объем воздуха, который не позволяет замерзающим кристаллам льда «рвать» материал изнутри.

Вывод

Применяя эти методы, вы сможете надежно защитить конструкцию от холода и обеспечить ей комфортные условия для набора прочности. Но лучше все же запланировать стройку на тот период, когда бетону не страшен мороз и нам не придется тратиться на дополнительный обогрев. А если не получилось – тогда уже пытаться реализовать методики, описанные в тексте и приведенные на видео в этой статье.