0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Температура цемента для приготовления бетона

Чаще всего при проведении строительных работ используются различные марки бетона. Каждый компонент, входящий в состав такой смеси, имеет свое назначение:

  • щебень формирует крупнозернистый каркас. Он повышает прочностные характеристики бетона и препятствует появлению трещин при его твердении;
  • песок является мелким заполнителем. Он занимает пустоты между зернами щебня, образует мелкозернистый каркас и тоже защищает бетон от образования трещин;
  • цемент необходим для связи заполнителей. Он принимает участие в процессе гидратации, в результате чего образуется цементный камень. Это явление сопровождается выделением тепла;
  • вода позволяет всем имеющимся компонентам смеси равномерно распределиться по ее объему. Она наряду с цементом необходима для образования цементного камня.

Температура свежеприготовленного бетона

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от +5 до -3°C ее температура должна быть не меньше +5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м³ (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше +10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают +15+20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже +10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

Как защитить бетон от холода?

Комплекс процедур по защите залитой бетонной смеси от отрицательных температур включает в себя следующие действия:

  • Подготовку объекта к зимним бетонным работам.
  • Применение модификаторов, противоморозных присадок путём их добавления в смесь.
  • Пассивную защиту изоляционными материалами.
  • Вторичный прогрев внешних поверхностей бетона.
  • Внутреннее электропрогревание материала.

Если среднесуточные температуры зимой приближаются к экстремально низким, то один метод защиты малоэффективен. Используется их комбинация с учётом текущих финансовых затрат и целесообразности.

Предварительная подготовка

Перед началом бетонных работ в зимний период времени необходимо предварительно подготовить строительную площадку. Стандартные действия:

  • Обязательная электрификация территории.
  • Создание усиленной утрамбованной прогретой песочной и/или щебневой подушки с толщиной 100-120 миллиметров.
  • Заготовка средств пассивного и активного прогревания – многослойного полиэтилена, брезента, оборудования.

Добавки

В рамках частного и профессионального строительства используется два типа специальных добавок в бетонную смесь:

  • Противоморозные присадки. Препятствуют замерзанию жидкости в растворе при падении температуры ниже 0 градусов Цельсия.
  • Ускорители твердения. Формируют предпосылки к ускоренному набору бетонной смесью критической прочности.

В инструкциях к таким добавкам обозначается возможность их применения вплоть до температур 30-35 градусов ниже нуля. На практике без дополнительных мер по защите застывающего бетона не обойтись, поскольку экстремальные климатические условия не дают возможности стабилизации дополнительных технико-эксплуатационных свойств пластичной массы только лишь с применением особых веществ.

  • Хлористые соли;
  • Углекислый калий;
  • Соли азотистой кислоты.

Точная дозировка противоморозных присадок рассчитывается по индивидуальным формулам в инструкциях к веществам. Усредненные значения 1-4 килограмма препарата на каждые 50 килограмм цемента при температурах 1-30 градусов ниже нуля (чем ниже температура, тем больше вещества).

  • Нитрат натрия;
  • Хлорид кальция;
  • Сульфат натрия;
  • Нитрат кальция.

По аналогии с антифризами, дозировка ускорителей твердения рассчитывается индивидуально. Усредненные значения – 1-3 процента от массы использованного цемента.

Пассивная защита

Пороговое значение эффективности пассивной защиты колеблется в пределах 5-7 градусов мороза. Если среднесуточная температура ниже, то метод полноценно не защищает бетон.

Мероприятие включает в себя быструю заливку раствора в опалубку и накрытие его разнообразными изоляционными материалами, например многослойным полиэтиленом, брезентом. Марочная смесь в достаточном количестве, объёме и пропорциях из-за внутренних химических реакций самостоятельно создает тепло, согревающее бетон. Важными факторами в данном контексте являются такие обстоятельства:

  • Толщина изоляционной оболочки. Чем плотнее и толще многослойный материал, тем лучше «термос» защищает смесь от промерзания.
  • Температура внешней среды. Самосогревание эффективно при относительно небольших низких температурах.
  • Объемно-геометрические параметры монолита. Интенсивность экзотермической реакции с выделением тепла зависит от отношения объема бетонной смеси к её площади тепловой отдачи. Чем больше значение коэффициента после деления этих параметров друг на друга, тем эффективнее пассивная защита.

Поверхностный прогрев

Активное прогревание поверхностного слоя бетонной заливки применяется в тех случаях, когда среднесуточная температура окружающей среды падает ниже 6-7 градусов мороза. Последовательность процедур:

  • Над бетонной смесью возводится многослойная палатка, охватывающая контур и внешнюю опалубку. Материалы конструкции – полиэтилен, брезент, деревянные сваи.
  • Во временное строение вносятся 2 тепловые пушки, после чего устройства устанавливаются у входа в палатку и направляются в боковые стороны конструкции.
  • Обеспечивается непрерывная работа нагревательных приборов вплоть до набора бетонной смесью критической прочности.

В качестве базового инструмента используются тепловые пушки, работающие от электричества или топлива – газа, мазута, бензина, керосина. Расчётная мощность на 100 квадратных метров площади монолита в зависимости от температурного режима внешней среды:

  • 0-5 градусов ниже нуля – 5 киловатт;
  • 5-10 градусов ниже нуля – 10 киловатт;
  • 10-15 градусов ниже нуля – 15 киловатт.

При температуре окружающей среды ниже -15 градусов Цельсия поверхностный прогрев неэффективен.

Внутренний электропрогрев

Описанные ранее методики используются в частном строительстве. При промышленном возведении зданий или иных конструкций применяется прямой внутренний электрообогрев бетонных монолитов. Он является эффективным при температурах от 15 до 35 градусов мороза, при этом организация процесса сопряжена со значительными финансовыми затратами и необходимостью точных расчетов, осуществляемых электриком, инженером. Часто, с целью снижения конечной стоимости внутреннего прогрева бетона, метод дополняется внесением добавок, пассивной теплоизоляцией.

В профессиональном строительстве используется 2 способа:

  • Периферический прогрев. Осуществляется ленточными электродами по внешним и внутренним контурам опалубки.
  • Сквозной прогрев. Осуществляется открытыми струнными, стержневыми электродами, устанавливаемыми в бетонную смесь или греющим кабелем, выделяющим вторичное тепло из-за высокого коэффициента сопротивления.

Ленточные электроды на опалубку

В качестве базисного греющего элемента используется высокомарочная полосовая или листовая сталь, крепящаяся на внутреннюю сторону опалубки до заливки.

После создания монолита, ленточные электроды подключаются к источнику питания (трансформатору) и осуществляется прогрев поверхностных зон залитой субстанции. Прямая проникающая способность в этом случае достигает значений 20-30 сантиметров по периферическим зонам. В совокупности с собственным тепловыделением монолита процедура создает однородный тепловой фон по всей толще продукции, что позволяет поддерживать достаточный уровень температуры до набора критической прочности.

Внутренние электроды

В качестве базисного греющего элемента применяются стержневые прутки необходимой длины с диаметром 8-12 миллиметров, закрепляющиеся перпендикулярно арматурному каркасу до укладки бетонной смеси в опалубку.

После проведения заливки и схватывания раствора, внутренние электроды подключаются отпайками к трансформатору по индивидуально разработанной электриком схеме, после чего согревают всё толщу монолита сквозным способом. В отличие от ленточных электродов, внутренние аналоги не подлежат демонтажу и после окончательного набора прочности бетоном, становятся его естественной частью.

Греющий кабель

В качестве базисного греющего элемента выступает специальный высокоомный провод с плотной виниловой оболочкой и стальной жилой внутри, имеющей высокий коэффициент сопротивления. Он закрепляется змейками и петлями на арматуре путем равномерного распределения по объёму будущего бетонного монолита.

После заливки бетонной смеси концы кабеля подключаются к трансформатору промышленного типа (ППЭБ, ТСДЗ, КТПО), начинают греться и выделять тепло, противодействующее замерзанию материала по всей его толще. После набора критической прочности система отключается, а греющий элемент остается частью конструкции, не влияя на её технико-эксплуатационные свойства. Такая методика считается основной при промышленном строительстве, поскольку является безопасной, позволяет прогревать бетонную смесь вне зависимости от плотности армированной структуры.

Особенности огнестойких бетонов

Жаростойкий бетон производят с помощью материалов, которые под воздействием высоких температур не меняют свои характеристики. Для повышения жаропрочности применяют следующие методы:

Для повышения огнестойкости бетона, при изготовлении в раствор добавляются специальные составляющие, такие как кремний.

  • Исключая плавление, горение и другие разрушения, в раствор вводят алюминиевые и кремниевые составляющие.
  • Для получения стандартной плотности до 600 МПа/см² домешивают в состав портландцемент.
  • Добавляют в смесь пористые вулканические или искусственные огнеупорные породы.

В состав ячеистых бетонов входит заполнитель на минеральной кремниевой основе. Так как кремний имеет свойство жаропонижения, то этот материал наиболее часто используют при строительстве с повышенными требованиями пожароопасности. Помимо этого, огнестойкие виды применяют для изготовления камер горения, тепловых электростанций и прочее.

Приемка бетонной смеси

Проверяется доставленная бетонная смесь:

— сверяются параметры бетонной смеси с указанными в паспорте на бетонную смесь и проектными значениями;
— отсутствие расслоения бетонной смеси;
— отсутствие признаков схватывания бетона;
— сверяются параметры, указанные в паспорте на бетон, с проектными значениями: класс бетона (В3,5. В60), морозостойкость (F50. F150), водонепроницаемость (W2. W12), химическая стойкость, вид цемента (БТЦ, РЦ и т.п.), наличие и виды химических добавок.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Меры по защите бетона от промерзания

К таким вспомогательным мероприятиям по защите бетона в холодное время относятся:

  • Укрывание с утеплением специальными защитными материалами.
  • Тепловая обработка при помощи тепловых пушек, либо использование специального электрооборудования.

К сведению! В состав бетонных смесей для работы при низких температурах обязательно вводятся специальные антиморозные добавки — «незамерзайки», влияющие на то, при какой температуре замерзает бетон и ускорители отвердевания.

Самый дешевый укрывочный материал – полиэтиленовая пленка, которая также в будущем пригодится в хозяйстве

Добавки вводятся в смесь в процессе ее приготовления.

Количеством добавок можно варьировать ожидаемый эффект:

  • Содержание 1–2% от доли цемента дает ускорение отвердения бетона.
  • Соответственно 3–5% обеспечивается температура замерзания бетонной смеси увеличенная на 5–10°С.
  • Доля в 10–15% от веса цемента гарантирует полное исключение замерзания раствора, однако увеличит срок набора прочности до 40–90 дней.

Очень популярны в строительстве в качестве добавок:

  • Хлористый кальций.
  • Хлористый натрий.
  • Поташ — углекислый калий.
  • Нитрит натрия.

Примечание! Цена бетонной смеси с подобными добавками возрастает незначительно, но, как вы могли заметить, даже эти небольшие наценки стоят использования защитных средств.

Кроме того, в холодную пору года лучше использовать для приготовления смеси цементы, дающие при гидратации высокое тепловыделение. К таким относятся глиноземистые вяжущие, которые при надлежащем укрытии позволят продолжать бетонирование даже при очень низких температурах наружного воздуха.

Оптимальное время заготовления смеси, это осень-весна

Бетонные работы при высоких температурах воздуха

Повышение температуры бетонной смеси выше +30⁰С ничего хорошего бетону не несет. Цемент активируется значительно быстрее, реакция гидратации ускоряется, и тем выделяет еще больше тепла. Слишком сильный нагрев бетона при этом является избыточным – начинается сначала резкое расширение вместе с фиксацией цементного камня и крупного заполнителя. Когда бетон начнет остывать – в ночное время, или если жара спадет, то он будет сжиматься, но образовавшаяся структура бетона будет этому сжатию противостоять.

Внутренние напряжения могут привести к деформациям бетона. Сверху бетон нагрет значительно сильнее, и избыточные остаточные напряжения у поверхности вызывают появление усадочных трещин. Время появления усадочных трещин – наступает примерно через 40-60 минут с момента заливки смеси в опалубку и продолжаться может от 3 до 18 часов.

Бетонирование в сухом жарком климате

Жара так же губительна для бетона, как и холод из-за замедления либо полного прекращения процесса гидратации. При температуре за окном от +35°C и выше и влажности воздуха не более 50% бетонный раствор придется охлаждать. Для этого можно использовать при смешивании холодную воду (или в сочетании со льдом) и герметизировать опалубку, предварительно обработав ее водозащитным составом. Также бетон надо защитить от ультрафиолета, покрыв его поверхность брезентом и смачивая с периодичностью в 3-4 часа.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector