Lití betonu v zimě | články

S nástupem chladného počasí stavitelé neustále čelí otázce: je možné v zimě nalít beton? Pokud na to odborníci a domácí řemeslníci se zkušenostmi znají odpověď, pak pro začátečníky, zejména v individuální výstavbě, je problém docela akutní.

Není vždy možné „zmrazit“ předmět na několik měsíců, ale pokračování v práci je také riskantní: nesprávně nalitý beton špatně tvrdne a může se časem začít drolit.

Takže: nalít či nenalít? Betonování při teplotách pod nulou je možné, ale pouze s ohledem na nuance tohoto procesu.

Vliv teploty na tvrdnutí betonu

Pro normální tvrdnutí a nárůst pevnosti betonu jsou vyžadovány určité podmínky, včetně teploty. Optimální ukazatel je, když teploměr ukazuje +20°C. V tomto případě bude maximální síla získána za 28 dní. Při poklesu teploty na +5°C se proces tvrdnutí betonové směsi zpomalí na polovinu, to znamená, že bude trvat téměř dva měsíce. Právě tento indikátor SNiP 3.03.01-87 definuje jako začátek zimního období. A při nulových nebo mínusových teplotách venku je hydratace obecně nemožná. Výsledkem je, že materiál nezíská kritickou pevnost, která činí třetinu až polovinu plné pevnosti značky. V závislosti na značce betonu je tohoto parametru při +20°C dosaženo za tři dny, při +5°C – asi za týden.

Proč je to v zimě tak důležité? Laboratorní studie ukázaly, že vzorky betonu, které dokázaly získat kritickou pevnost před zmrazením, po rozmrazení, pokračují v získávání pevnostních charakteristik, dokud nedosáhnou značkové (designové) hodnoty. V opačném případě se materiál po rozmrazení začne zhoršovat.

Hlavní podmínkou pro lití betonu v zimě je tedy to, že musí před zmrazením získat kritickou pevnost. Bez zahřívání k tomuto procesu dochází pouze při teplotách nad nulou. Pokud nepoužíváte umělé vytápění nebo speciální přísady, pak se musíte spolehnout na meteorologické meteorology: Teplota by neměla klesnout pod +5°C alespoň týden.

Důležité! Pokud se vzduch v noci ochladí na nulu, musí být litá betonová směs pokryta jakýmkoli tepelně izolačním materiálem (sláma, pěnový polystyren, hadry, piliny atd.).

Vlastnosti zimní betonáže

Hlavním rizikovým faktorem při betonáži v zimě je mrazivé počasí a hlavním úkolem je zajistit optimální podmínky po celou dobu vysychání roztoku. Musí „dozrát“ v teplém a vlhkém prostředí. Ke vzniku umělého kamene dochází v důsledku hydratace – chemické reakce mezi vodou a částicemi cementu. Pro tento proces je nutné zachovat poměry přísad a rovnoměrnost betonové směsi. Pokud voda zamrzne a tyto podmínky nejsou splněny, reakce se zastaví. V souladu s tím se proces tuhnutí zastaví.

Kromě toho nízké teploty způsobují následující negativní jevy:

• zvýšení vnitřního tlaku v důsledku rozpínání materiálu způsobeného zmrazením;
• krystalizace zmrzlé vody kolem výztuže, která brání její přilnavosti k vytvrzovacímu roztoku;
• zvýšení poréznosti a praskání hmoty v důsledku krystalizace kapaliny;
• získávání betonu s nízkými pevnostními charakteristikami.

Z toho vyplývá, že nejdůležitější pozornost v zimních podmínkách musí být věnována zajištění rozvoje kritické pevnosti, a to je v této době hlavní rys betonářské práce. Při vytvoření optimálních podmínek je požadované hodnoty dosaženo během 4-6 dnů po instalaci.

Teplota betonové směsi se musí měřit před, během a po lití, aby se zabránilo zamrznutí roztoku. Pro normální proces tuhnutí a pro dosažení maximální pevnosti při teplotách vzduchu v rozmezí -3 až +5°C musí být minimální teplota samotné betonové směsi +5° až +10°C. Čím vyšší stupeň, tím rychleji roztok zraje.

Pro dosažení požadovaného efektu a urychlení tvrdnutí se v zimě doporučuje používat portlandský cement a vysoce kvalitní rychle tvrdnoucí cementy.

Proces pokládky betonu během chladného období má také své vlastní charakteristiky. Některá doporučení vám pomohou dosáhnout nejlepších výsledků:

• Před litím musí být bednění zbaveno ledu.
• Než začnete nalévat beton, musíte zahřát půdu a výztužný rám. Ideální možností jsou horkovzdušné pistole nebo infračervené zářiče. Efektivní, ale drahé.
• Celý objem betonové směsi musí být nalit v jednom kroku – neměly by být povoleny přestávky a prostoje.

Důležité! Demontovat bednění a částečně zatížit nosné konstrukce je možné až poté, co beton získá alespoň 60 % své původní pevnosti. Chcete-li plně zaručit, že po rozmrazení si materiál zachová své vlastnosti, je lepší počkat 100%.

Techniky zimní betonáže (zahřívání, přidávání přísad)

Pro normální průběh procesu tvrdnutí betonu jsou potřeba stupně nad nulou jak v okolním prostoru, tak v samotném řešení.

Může však nastat situace, kdy je venku mráz a je potřeba zalít betonem. V tomto případě existují metody pro betonování v zimě. Jmenujme ty nejčastější.

1. Pomocí topného kabelu (drátu). Tato technologie je považována za nejjednodušší a nejúčinnější. Pravda, nebude to levné, ale poskytuje záruku, že se beton po rozmrazení nezbortí. Kabel se umístí do „hada“ na opláštění ve středu betonové konstrukce, zajistí se svorkami, připojí se ke zdroji energie a začíná se lít beton. Po dokončení celého vytvrzovacího cyklu se zbývající vnější konec kabelu odřízne. A segment zamrzlý v konstrukci poslouží jako další výztuž.

2. Dobrého účinku se dosáhne instalací skleníku nad oblastí, kde se pracuje. Konstrukce je druh skleníku vyrobený z desek a celofánové fólie nebo markýzy. Teplota uvnitř by neměla být nižší než stejných +5 °C nebo lepší – v rozmezí 12-15 stupňů nad nulou. Teplo si udržíte v kamnech na dřevo, můžete si je vyrobit sami z kovových sudů nebo nádrží. Dražší variantou jsou horkovzdušné pistole, které běží na plynové palivo nebo elektřinu.

3. Přidání speciálních přísad do betonového roztoku pro zvýšení mrazuvzdornosti. Modifikační přísady se dělí do dvou skupin:

• Snížení bodu tuhnutí vody. Pod jejich vlivem kapalina obsažená v betonové směsi nekrystalizuje ani při -25 °C a proces hydratace se nezastaví. Mezi tyto přísady patří vápenaté a sodné soli a také potaš – technický uhličitan draselný.
• Snížení doby tuhnutí. Tyto látky urychlují tvrdnutí a přispívají k rychlému získání kritické pevnosti betonu při teplotách pod nulou. Tato kategorie zahrnuje dusitan vápenatý, potaš, vápenaté soli, vápenaté soli smíchané s močovinou. Dávkování přísad se vypočítává v závislosti na venkovní teplotě a hmotnosti cementu (do -10°C přidat 5–8% hmoty pojiva, do -15°C – 10%, do -25°C – 15 %).

4. Předehřev složek betonové směsi. Před smícháním se pojivo (cement) zahřeje na +20°C, plniva (drť, štěrk, keramzit, písek atd.) – +55-60°C. Voda se přivede na +90 stupňů. Tato metoda pomáhá betonu rychle získat pevnost. Bednění lze odstranit již po několika dnech. Takto zahřátý roztok by neměl být teplejší než +35-38°C. Variantou této metody je ohřev již namíchaného roztoku ve speciálních instalacích.

5. Zahřívání elektrodami. Výztuž je svázána drátem, který je připevněn k drátům a odveden do snižovacího transformátoru. Elektrody jsou umístěny ve vzdálenosti 60-100 cm od sebe. Kapalina obsažená v betonu působí jako vodič.

6. Metoda termosky se používá, pokud je směs z výroby stále zahřátá na 25-45 stupňů. Po nalití je bednění pokryto tepelně izolačním materiálem. Během hydratačního procesu se uvolňuje teplo dostatečné k dosažení požadované tvrdosti.

Existují i ​​složitější a dražší technologie.

Závěr

Z výše uvedeného můžeme usoudit, že betonáž v zimních podmínkách je možná při splnění řady podmínek. Hlavní věc je dodržování teplotního režimu, který zajišťuje, že betonová směs dosáhne kritické pevnosti. Plnění bez zahřívání je povoleno, pokud teploměr ukazuje alespoň 5 stupňů Celsia. Pokud je pod nulou, je nutné provést opatření pro umělé vytápění. Na to existují různé technologie. Konkrétní způsoby izolace se volí na základě typu konstrukce, složek betonové směsi, dostupnosti zařízení, materiálových možností a dalších faktorů.

Tuhnutí betonové směsi je jedním z nejdůležitějších parametrů, které je třeba při práci s betonem zohlednit. Stavební plán a náklady na ohřev betonu v zimě závisí na rychlosti tuhnutí. Rychlost tuhnutí lze dnes předvídat s přesností 95 % volbou optimálního teplotního režimu při provádění betonářských prací a zaváděním speciálních přísad do směsi.

Co je konkrétní nastavení?

Tuhnutí betonu je proces, při kterém betonová směs přechází z mobilního stavu do pevného. Ihned poté materiál ztvrdne, čímž získá svou konstrukční pevnost. Doba tuhnutí u všech značek je v průměru od 2 do 24 hodin. Zatímco proces trvá, může být na betonovou směs vyvíjen fyzikální vliv, například vyrovnávání nebo tvarování.

Během tuhnutí se projevuje jedna z hlavních vlastností tekutého betonu – tixotropie. Podstatou tixotropie je, že materiál je schopen zůstat viskózní pod vlivem fyzikálních faktorů, tzn. Zatímco se směs míchá, nezačne dlouho tuhnout. Tohoto principu se využívá k dodávání materiálu pomocí míchaček, ve kterých se beton neustále promíchává.

Rychlost nastavení závisí především na okolní teplotě. Rychlost je nepřímo ovlivněna třídou pevnosti, složením (poměr voda-cement) a zpracovatelností. Způsob stanovení rychlosti nastavení je popsán v GOST R 56587-2015.

Závislost nastavení na teplotě

Čím vyšší je okolní teplota, tím rychleji beton tvrdne. Například betonová směs M100 při teplotě +20 C začne tuhnout 2 hodiny po přípravě a doba trvání procesu bude 1 hodina.

Nastavení rychlosti a trvání v závislosti na teplotě vzduchu:

• záporné hodnoty – bez použití speciálních přísad proces tuhnutí nezačne kvůli zamrznutí vody obsažené ve směsi;
• nula stupňů – začátek tuhnutí po 6-12 hodinách, trvání – 20-24 hodin;
• od +15 do +25 C – v tomto rozsahu jsou dosaženy nejlepší ukazatele výkonu, proces začíná za 1,5-2,5 hodiny, doba trvání – 1-1,5 hodiny;
• od +30 C a výše – voda se rychle odpařuje, beton začíná tvrdnout po 20-60 minutách, doba trvání – 1-2 hodiny.

Při výrobě některých typů betonových výrobků se používají vysokoteplotní komory, ve kterých dochází k tuhnutí za 5-15 minut.

Speciální přísady: urychlovače a zpomalovače

Rychlé tuhnutí negativně ovlivňuje pevnost materiálu a dlouhodobé tuhnutí zvyšuje náklady na údržbu povrchu betonu, zejména v zimním období. Pro korekci doby tuhnutí se používají speciální přísady v souladu s GOST 24211-2008. Existují dva typy přísad, které regulují kinetiku tuhnutí:

1. Akcelerátory. Urychlují nástup tvrdnutí o 30 % a zároveň zvyšují pevnost, elektrickou vodivost a přenos tepla betonu. Nejlevnějším urychlovačem je chlorid vápenatý. Dále se používají tyto přísady: Concrete-F, Relaxor, Fort-UP2 (Rusko), řada Addiment (Německo), uhličitan lithný (Itálie) a další.
2. Retardéry. Zpomalte proces nastavení. Používají se při teplotách okolí nad +25 C a také pro dopravu směsi na velké vzdálenosti. Snížit pevnost betonu maximálně o 5 %, zvýšit pohyblivost a zpracovatelnost. Oblíbené značky: kyselina nitrilotrimethylenfosfonová, citrát sodný, SikaPlast 520 N, Linamix.

Volba přísad se provádí ve fázi výběru složení betonové směsi s ohledem na požadavky zákazníka, podmínky betonáže a dodací vzdálenost.

Video z výroby betonu v závodě BST