Jaka jest różnica między betonowaniem w zimie a betonowymi

Mieszanka betonowa jest idealnym materiałem budowlanym do budowy ścian monolitycznych i ram nośnych wszelkiego rodzaju budynków i konstrukcji.

Dzięki plastikowej i mobilnej strukturze świeżo przygotowana mieszanina jest w stanie wypełniać puste przestrzenie i przybierać dowolne kształty, podążając za konturami zainstalowanego szalunku, co pozwala na tworzenie elementów nośnych konstrukcji budowlanych o niemal dowolnej złożoności.

Beton monolityczny może stwardnieć bez dostępu powietrza, a niektóre marki mieszanek budowlanych mogą osiągnąć swoją wytrzymałość nawet przy pełnym zanurzeniu w wodzie, ale istnieje jedno znaczące ograniczenie w stosowaniu tego materiału.

Normalne zestalenie ciekłej mieszanki betonowej może zachodzić przy temperaturze powietrza otoczenia nie niższej niż + 5 ° C, aw ujemnych temperaturach występują zmiany strukturalne w masie roztworu, co prowadzi do utraty wytrzymałości całej konstrukcji, co utrudnia jej stosowanie w zimie.

Cechy betonowania w zimnych porach roku

Aby poruszyć kwestię betonowania w zimie w warunkach ujemnych temperatur, w artykule omówiono główne przyczyny naruszenia właściwości użytkowych ciekłego betonu, a także opisano różne metody radzenia sobie z takimi zjawiskami.

Ponadto czytelnik otrzyma szczegółowe instrukcje opisujące najczęściej stosowane metody wykonywania prac betonowych w okresie zimowym.

Przyczyny zmniejszenia siły

Proces zestalania ciekłej mieszanki betonowej następuje w wyniku uwodnienia, czyli reakcji spoiwa, w tym przypadku cementu, z wodą. W procesie hydratacji cząstki cementu są związane ze sobą, wiążąc w ten sposób cząstki kruszywa (piasek, żwir, przesiewanie), w wyniku czego powstaje monolityczna masa betonowa.

Pod wpływem niskich temperatur w gotowej mieszance budowlanej, która wlewa się do szalunku, w zależności od konkretnych warunków, mogą wystąpić następujące procesy:

1. W temperaturach poniżej + 5 ° C reakcja hydratacji znacznie spowalnia, co znacznie zmniejsza szybkość zestalania się mieszaniny roboczej.
2. W ujemnych temperaturach otoczenia cała woda w roztworze stopniowo przechodzi w stan stały, w wyniku czego hydratacja całkowicie zatrzymuje się.
3. Przechodząc w stan stały, woda zwiększa swoją objętość o około 9%, jednocześnie rozbijając cząstki cementu i kruszywa, które tylko zaczęły się ze sobą wiązać, tym samym zaburzając strukturę i zmniejszając wytrzymałość betonu.

1. Woda zamarznięta, zamieniona w lód, wypycha ciasto z zaprawy z elementów zbrojenia, zwiększając objętość, tworzy ogniska miejscowego naprężenia, a po rozmrożeniu tworzy skorupy i pustki wewnątrz monolitycznego elementu konstrukcyjnego.
2. Przy długotrwałej ekspozycji na ujemne temperatury, woda całkowicie zamarza z zaprawy, w wyniku czego dalsze nawadnianie staje się niemożliwe.

Łącznie wszystkie te procesy prowadzą nie tylko do pogorszenia jakości gotowego betonu, ale również do zmniejszenia wytrzymałości, nośności i trwałości całej konstrukcji budynku, które ponadto nie będą zgodne z normami zgodnie z SNiP.

Zależność wytrzymałości projektowej od stopnia narażenia na zimno

Jednak nawet biorąc pod uwagę wszystkie powyższe kwestie, pytanie: czy jest możliwe betonowanie w zimie, należy odpowiedzieć tak, ponieważ zasadniczo możliwe jest wykonywanie betonowych prac w zimnych porach roku, pod pewnymi warunkami.

Faktem jest, że wpływ niskich temperatur na obniżenie jakości mieszanki budowlanej nie występuje natychmiast. Jeśli betonowa zaprawa ma czas na uzyskanie siły krytycznej przed wystąpieniem opisanych wyżej zjawisk, jej dalsze krzepnięcie może nastąpić w normalnym, aczkolwiek nieco wolniejszym trybie, bez żadnych nieprzyjemnych konsekwencji.

Wartość krytyczna jest uważana za taką wartość wytrzymałości, przy której wpływ niskich temperatur nie będzie miał negatywnego wpływu na roztwór utwardzający. W ogólnych pracach budowlanych wartość ta wynosi 50% wytrzymałości konstrukcyjnej, a podczas budowy węzłów krytycznych można ją zwiększyć do 70%.

Istnieje wyraźna zależność wytrzymałości projektowej od wpływu niskich temperatur po osiągnięciu krytycznej wytrzymałości.

1. Przy pełnym zamrożeniu roztworu, aż osiągnie on wartość krytyczną, tj. 50% wytrzymałości obliczeniowej, dalsze stosowanie struktur jest niedozwolone. Nawet po rozmrożeniu takie rozwiązanie uważa się za nieodpowiednie.
2. Gdy roztwór zamarza po osiągnięciu 50% wytrzymałości projektowej, wewnętrzne zmiany strukturalne objawiają się w niewielkim stopniu, a po rozmrożeniu hydratacja przebiega normalnie. Obniżenie ostatecznej siły może wynosić nie więcej niż 10% wartości projektowej.
3. Zamrożenie roztworu po osiągnięciu 70% wytrzymałości projektowej nie powoduje żadnych zmian w jego strukturze, ale tylko wydłuża czas pełnego zestalenia. Po rozmrożeniu uwodnienie będzie kontynuowane w normalnym trybie do osiągnięcia ustalonej siły obliczeniowej.

Tak więc, podczas betonowania w zimnej porze, ważne jest, aby natychmiast po wylaniu zapobiec zaparzaniu się zaprawy, aż osiągnie określoną wartość siły. Ponadto zostaną rozważone różne metody zapobiegania wczesnemu zamrażaniu mieszanki betonowej.

Zwróć uwagę! Do obróbki konstrukcji z betonu, który osiągnął swoją wytrzymałość konstrukcyjną, można użyć tylko do cięcia betonu zbrojonego diamentowymi kręgami za pomocą specjalnego elektronarzędzia.

Dodatki przeciw zamarzaniu

Jedną z najczęstszych metod przeciwdziałania niskiej temperaturze jest stosowanie odczynników przeciw zamarzaniu, które są dodawane do zaprawy podczas procesu przygotowania zgodnie z instrukcją użycia.

Główną cechą wyróżniającą tej metody jest stosunkowo niski koszt, a także łatwość użycia, która pozwala na betonowanie własnymi rękami bez użycia specjalnego sprzętu.

Wszystkie dodatki przeciw zamarzaniu na zasadzie działania można podzielić na trzy grupy.

1. Dodatki, które zwiększają plastyczność i nieznacznie przyspieszają reakcję hydratacji, przyczyniając się w ten sposób do równomiernego rozprowadzenia mieszaniny i przyspieszają osadzanie cementu. Są stosowane głównie w niskich temperaturach dodatnich.
2. Substancje, które znacznie przyspieszają proces hydratacji, a ponadto mają silny efekt przeciw zamarzaniu, tym samym znacznie redukując czas wiązania cementu i zapobiegając zamarzaniu wody. Takie dodatki można stosować bez ograniczeń w warunkach znacznych ujemnych temperatur.
3. Trzecia grupa zawiera modyfikatory, które mają łagodny efekt przeciw zamarzaniu, ale znacznie przyspieszają proces hydratacji. Mogą być używane w niskich temperaturach ujemnych do pracy w otwartych przestrzeniach.

Wskazówka! Dodatki przeciw zamarzaniu trzeciej grupy, ze względu na bardzo krótki czas wiązania, nie są zalecane do stosowania w trudno dostępnych miejscach i ukrytych wnękach, na przykład do betonowania pali.

Efekt termosu

Ta metoda jest najczęściej stosowana do wytwarzania masywnych konstrukcji betonowych, na przykład podczas odlewania fundamentu z taśmą, w warunkach niskich dodatnich lub nieznacznych ujemnych temperatur.

Jego istotą jest to, że uwodnienie jest reakcją egzotermiczną, to znaczy cement, gdy wchodzi w interakcję z wodą, emituje pewną ilość ciepła, która w pewnych warunkach może być wystarczająca, aby roztwór uzyskał niezbędną wytrzymałość, aż zamarza.

Aby spełnić te warunki, należy podjąć następujące działania.

1. Przede wszystkim w celu zmniejszenia przenikania ciepła konieczne jest wykonanie izolacji termicznej szalunku, a także przygotowanie materiału pokryciowego do późniejszej izolacji termicznej wypełnionego roztworu.
2. Przygotowanie roztworu roboczego należy przeprowadzić bezpośrednio w miejscu pracy, używając do jego przygotowania podgrzanej wody.
3. Jeśli istnieje taka możliwość, kadź betoniarki może być podgrzewana w procesie pracy za pomocą palnika gazowego.
4. Aby wydłużyć czas chłodzenia roztworu, metalowe elementy pręta zbrojeniowego powinny również zostać ogrzane do temperatury dodatniej.
5. Rozgrzać betonową mieszankę jednorazowo wlać do szalunku, równomiernie rozprowadzić w całej objętości, zapobiegając tworzeniu się pustych przestrzeni i pęcherzyków powietrza, a następnie przykryć materiałem izolacyjnym i pozostawić do całkowitego utwardzenia.

Wskazówka! Należy pamiętać, że podczas podgrzewania zaprawy jego ruchliwość i plastyczność są znacznie zmniejszone, dlatego do wody potrzebny jest plastyfikator w celu przygotowania roztworu.

Ciepłe szalunki

Bardziej progresywny, w porównaniu z poprzednim sposobem, jest wylewanie mieszanki budowlanej na izolowane szalunki z ogrzewaniem elektrycznym. Ta metoda pozwala na wykonywanie prac budowlanych niezależnie od pory roku i warunków klimatycznych i nie wymaga stosowania specjalnych dodatków przeciw zamarzaniu.

Jednak cena zakupu i obsługi takich systemów szalunkowych jest dość wysoka, więc ich zastosowanie ma sens tylko w przypadku seryjnej konstrukcji seryjnej.

Ogrzewana monolityczna konstrukcja

Zastosowanie niektórych rodzajów dodatków przeciw zamarzaniu do betonu może powodować korozję metalowych elementów zbrojenia, dlatego też w celu zwalczania szkodliwych skutków niskich temperatur często stosuje się sztuczne ogrzewanie roztworu betonowego, które już zostało ułożone w szalunku.

Do tych celów, w zależności od konkretnych warunków, stosowane są różne źródła ciepła.

1. Ogrzewanie elektryczne za pomocą elektrod zanurzonych w grubości roztworu następuje dzięki przewodności elektrycznej wody i soli mineralnych rozpuszczonych w niej. Dwie elektrody zanurzane są w roztworze na pewnej głębokości w różnych częściach szalunku, a gdy dostarczany jest do nich prąd elektryczny, przechodzi on przez grubość roztworu, powodując nagrzewanie się wody.
2. Ogrzewanie gorącym parkiem odbywa się za pomocą instalacji wytwornicy pary, która dostarcza gorącą parę do wnętrza specjalnej izolowanej cieplnie obudowy zainstalowanej bezpośrednio wokół deskowania.
3. Czasami jednak stosuje się układanie kabla grzejnego, jednak należy rozumieć, że jest to środek skrajny, ponieważ nie będzie można go stamtąd usunąć i pozostanie tam na zawsze.

1. Do rozgrzania dużych obszarów nad miejscem wylewania szalunków specjalny namiot jest wykonany z płótna lub tkaniny markizy. Wewnątrz namiotu instalowane są opalane olejem lub elektryczne opalarki lub alternatywnie emitery podczerwieni. Ogrzewają powierzchnię betonu zaprawy i powietrze wewnątrz namiotu, a ciepło jest przekazywane do mieszaniny przez przewodność cieplną betonu.

Ta druga metoda jest wygodna w użyciu do wylewania monolitycznych płyt pod fundamentem domu mieszkalnego podczas indywidualnej budowy. Należy zauważyć, że wszystkie niezbędne komunikaty powinny być wykonane z wyprzedzeniem, ale jeśli tak się stało, to nie, w przypadku wiercenia w monolitycznej płycie można użyć otworów diamentowych do wiercenia w betonie po całkowitym utwardzeniu.

Wybór marki betonu

Tabela 1 przedstawia najbardziej odpowiednie marki betonu dla różnych obiektów o indywidualnej zabudowie, nadających się do wykorzystania w okresie zimowym.

Tabela 1 (opracowana zgodnie z

SNiP 2.03.01-84).

Wniosek

Po przeczytaniu tego artykułu staje się jasne, że nawet pomimo negatywnych skutków ujemnych temperatur, istnieje wiele sposobów na rozwiązanie problemu wylewania betonu w zimnych porach roku.

Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, zaleca się obejrzenie wideo w tym artykule lub przeczytanie podobnych materiałów na naszej stronie internetowej.