Возведение монолитных конструкций – это один из распространенных способов устройства фундамента под небольшое строение, жилое или коммерческое здание. Технологией предусмотрено соблюдение определенных климатических условий для правильного набора прочности бетона. В частности, температура окружающей среды должна быть не ниже +5 ℃. Однако, современные достижения позволяют выполнять монтажные работы в зимний период без потери качества монолита. О том, как грамотно это делать пойдет речь далее.
Почему есть ограничение по температуре
Процесс набора прочности бетона протекает за счет химической реакции цемента с водой. Гидратация в большинстве случаев происходит в два этапа: в первые 24 часа и в течение 28 дней. При температуре от +5 ℃ результатом является монолит с технически ожидаемыми параметрами.
При отрицательной температуре вода превращается в лед, что приводит к прекращению химической реакции. Также процесс сопровождается расширением кристаллов. Как результат, монолит не набирает нужную прочность и преждевременно разрушается. Оттаивание воды в лучшую сторону ситуацию не меняет.
Современные способы заливки бетона зимой
Считается нормальным если бетон набрал прочность порядка 50 % от проектного показателя. Это так называемое критическое значение. Далее отрицательная температура не оказывает негативного воздействия на техническое состояние монолита.
Чтобы можно было выполнять бетонирование зимой с достижением критических значений, необходимо создавать условия для поддержания положительной температуры. При этом временной промежуток может быть разным, так как скорость затвердевания и набора прочности напрямую зависит от типа используемого цемента, внесенных в раствор присадок. С учетом перечисленных и других моментов выбирается оптимальный метод согрева бетона. Об этом далее.
Технология “термос”
Эта практика предусматривает использование нагретого раствора и устройство утепленной опалубки. Бетон должен иметь температуру 20 ℃. Этого достаточно, чтобы до момента остывания состав успел набрать критическую прочность.
Опалубка собирается из теплоизоляционных материалов. Чтобы форма достаточное время справлялась со своей функцией, она должна быть герметичной. Оптимальным считается монтаж бортов с применением жесткого плитного утеплителя. Между двумя плитами дополнительно можно разместить опилки, минеральную вату или другой наполнитель с низкой теплопроводностью.
После заливки опалубка накрывается теплоизоляционным материалом. После затвердевания бетона теплоизоляция устраняется, чтобы предотвратить появление температурных трещин. Далее создаются условия для ограждения монолита от резких перепадов температуры.
Термоактивная система опалубки
В этом случае к устройству формовочной конструкции предъявляются высокие требования по герметичности и теплоизоляционным свойствам. Внутри опалубки дополнительно размещаются нагревательные элементы для поддержания постоянной температуры. Практикуется такой метод в основном в суровых климатических условиях, где морозы достигают -40 ℃.
Электрообогрев
Для реализации этого проекта нужны электроды. Они погружаются в залитый раствор и укладываются на поверхность для равномерного нагревания бетона по всему объему. По электродам пропускается переменный ток, чтобы избежать появления солей. Метод энергозатратный, но эффективный в условиях низких температур.
Инфракрасное излучение
Здесь в качестве нагревательных элементов могут быть использованы ТЭНы до 1,2 кВт, специальные лампы или другие излучатели. Они обеспечивают прогрев раствора на глубину в 50-70 см, что является техническим ограничением применения метода. Важно при таком подходе исключать повышение температуры на поверхности до 80-93 ℃. Допущение подобных значений приводит к снижению прочностных характеристик монолита.
Технология также предусматривает использование отражателей в форме трапеции, сферы или параболического типа. Они позволяют организовать равномерное прогревание бетонной смеси по всему объему. Если толщина будущего монолита превышает порог в 50-70 см, то необходимо совмещать метод инфракрасного излучения с другими способами.
Химические добавки
Специальные препараты позволяют отказаться от дополнительного обогрева бетона, что делает их применение востребованным с экономической и с технической точек зрения. Но здесь важно грамотно подойти к выбору химической добавки с учетом целого ряда факторов: состав смеси, тип арматуры, климатические условия и прочее. Также необходимо знать про технические ограничения. Например:
- нижний температурный порог – до -15 ℃;
- армированный бетон – хлориды провоцируют разрушение стали;
- напрягаемая арматура диаметром до 5 мм – негативное влияние могут оказывать составы с содержанием нитрата калия;
- разные противоморозные добавки – смешивание недопустимо;
- массовая доля препарата – важно строгое соблюдение дозировки в рецепте, чтобы избежать негативного влияния на общее качество монолита.
Практикуется добавление таких противоморозных присадок:
- аммиак – гидроксид аммония не рекомендован для строительства жилых зданий;
- кальция хлорид – дополнительно способствует ускорению набора прочности бетона;
- мочевина – улучшает крепость бетона при соблюдении пропорций, иначе его качество заметно ухудшается;
- нитрат кальция – используется для бетонирования при температуре до -10 ℃, обладает противокоррозионными свойствами;
- нитрат натрия – является ядовитым порошком, что важно учитывать во время работы.
Противоморозные добавки могут оказывать разные эффекты на конечные свойства монолита: прочность, электропроводность, стойкость к коррозии и прочее. В ряде случаев наблюдается замедление процесса затвердевания бетона или ускорение. Во втором случае рекомендуется вносить в состав пластификаторы.
Приготовление раствора предусматривает использование теплых компонентов (вода и твердый заполнитель). Лучшим вариантом считается замешивание смеси в комнатных климатических условиях. Тогда рабочая масса получается максимально качественной и однородной.