Промерзание бетона зимой: расчет, толщина и способы защиты

Температура замерзания бетона: защита от промерзания.

Часто цементные работы приходится вести зимой, а температурный режим для этого процесса крайне важен, и многие частные застройщики задаются вопросом – вероятно ли это? При понижении температуры ниже отметки 3 – 4 градусов работы с цементными смесями направляться заканчивать либо принимать соответствующие случаю меры. А какие конкретно эти меры, и как они действенны, вы определите из нашей статьи.

Меры по защите бетона от промерзания

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

  • Укрывание с утеплением особыми защитными материалами.
  • Тепловая обработка при помощи тепловых пушек, или применение особого электрооборудования.

К сведению! В состав цементных смесей для работы при низких температурах в обязательном порядке вводятся особые антиморозные добавки – «незамерзайки», воздействующие на то, при какой температуре мёрзнет ускорители и бетон отвердевания.

Добавки вводятся в смесь в ходе ее изготовление.

Числом добавок возможно варьировать ожидаемый эффект:

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

Весьма популярны в строительных работах в качестве добавок:

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

Примечание! Цена цементной смеси с подобными добавками возрастает незначительно, но, как вы имели возможность подметить, кроме того эти маленькие наценки стоят применения защитных средств.

Помимо этого, в холодную пору года лучше применять для изготовление смеси цементы, дающие при гидратации высокое тепловыделение. К таким относятся глиноземистые вяжущие, каковые при надлежащем укрытии разрешат продолжать бетонирование кроме того при низких температурах наружного воздуха.

Контроль над состоянием бетона

Так как процесс набора и отвердевания проектной прочности цементной смеси достаточно продолжительный (в обычных условиях 28 дней) за ним нужно замечать и корректировать условия. Для контроля употребляется особый прибор для измерения температуры бетона – необходимый инструмент строителя зимой.

транспортировка и Приготовление бетона

Инструкция ведения цементных работ при низких температурах рекомендует затевать слежение за состоянием смеси начиная с момента ее изготовление:

  1. Затворение смеси выполняется подогретой водой.

Дабы избежать заваривания раствора, введение ингредиентов происходит в такой последовательности:

  • Сперва вода и большие минеральные заполнители.
  • По окончании залива половины требуемого количества жидкости делают пара оборотов смесителя – бетономешалки.
  • Сейчас возможно вводить цемент с песком.
  • Окончательное перемешивание выполняется продолжительнее, чем летом.

Совет! Сократить количество оборотов бетономешалки возможно при добавлении более горячей воды либо оттаявшего и прогретого щебня, гравия.

Использование различных марок цемента требует различного нагревания воды и снабжает наряду с этим приблизительно однообразную температуру цементной смеси на выходе из миксера:

  1. Шлакопортландцементы, пуццолановые портландцементы и портландцементы марок ниже 600 при температуре воды 80 градусов – выход смеси 35 градусов.
  2. портландцементы и Быстротвердеющие портландцементы М500 и более, соответственно – вода – 60 градусов, смесь -30 градусов.
  3. Глинозёмистые цементы – вода около 40, смесь – 25 градусов.

Обратите внимание! При транспортировке смеси главное охлаждение бетона происходит не при перемещении автомобили, а при перезагрузках смесителя. Исходя из этого рекомендуются прямые поставки к месту укладки бетона без задержек на этапах загрузки-выгрузки и без простоев в пути. Приветствуется кроме этого обогрев и утепление тары, в которой перевозится строительный раствор.

Укладка цементной смеси

Проведение заливки раствора зимой кроме этого имеет пара изюминок, хороших внимания:

  1. Основания под укладку подогретой цементной смеси должны быть подготовлены для увеличения сцепления:
  • Очищены от снега, грязи, наледи.
  • Прогреты до плюсовой температуры на глубину не меньше 250-300 мм.
  1. Используя градусник для измерения температуры бетона, дежурный лаборант сходу приступает к осуществлению контроля над процессом укладки.

Его работа, это отслеживание соответствия температуры выдерживания в опалубке либо обогрева (при необходимости):

  • Расчетной норме – для выдерживания способом термоса.
  • Температуре замерзания бетона плюс 5 градусов – для смесей, содержащих противоморозные добавки.
  • Не ниже ноля градусов в самых остывших местах перед началом электропрогрева бетона.
  • Плюс 2 градуса при других способов обогрева смеси.

Измерение температуры залитого цемента делают через скважины в его теле, защищенные теплоизолирующими пробками. Скважины устраиваются в проблемных местах и строго нумеруются, для схематического отображения на чертеже измерений.

Возможно погружение в скважины колб из металла заполненных частично маслом. Для исполнения измерений в них опускают термометр на 3-7 мин., изолируя наряду с этим от внешнего воздуха. Данные измерений заносят в температурный издание.

  • Излишних теплопотерь возможно избежать методом укладки смеси послойно на маленьких участках и продвигаясь дальше укрывать залитую захватку заготовленными матами либо щитами.
  • Цементные работы в морозы ведутся круглосуточно до завершения заливки конструкции.
  • Открытая часть поверхности должна быть срочно утеплена сходу по окончании бетонирования.

Обратите внимание! В случае если в силу каких-то обстоятельств случилось замерзание смеси в рабочем шве, данный участок направляться отогреть и удалить замерзший элемент. И лишь по окончании тщательной обработки этого участка по рекомендациям СНиП продолжить бетонирование.

Избежать всех сложностей работы с бетоном в морозы на постройке дома своими руками возможно дождавшись более благоприятной погоды. С учетом того, что раствор придется перестать трогать фактически на месяц до продолжения возведения ограждающих конструкций на залитом фундаменте необходимо подгадать лучший период – не холодный, но и не через чур жаркий.

Вывод

К сожалению, не у всех имеется возможность ожидать теплого времени, исходя из этого приходится создавать все цементные работы при минусовых температурах. Вышеизложенная информация окажет помощь вам учесть все подводные камни этого процесса, уменьшить себе работу и сэкономить в будущем на ремонте элементов, несущих ответственность за прочность строения.

В представленном видео в данной статье вы отыщете дополнительную данные по данной теме.

Как защитить конструкцию и что влияет на глубину промерзания бетона?

Причиной промерзания стен зданий зимой являются климатические условия. Внешние стены дома выполняют роль теплоизолятора, ограничивая поступление холодного воздуха в помещение и не дают уходить теплу наружу. При некачественном строительстве, экономии на материалах из-за колебания температур отделочный материал разрушается, понижается степень водонепроницаемости и защиты от мороза. В результате сооружение разрушается, что приводит к потенциально опасным состояниям.

Причины промерзания стены

  • Некачественно залитые стыки. Образуются расщелины, через которые вглубь поступает влага.
  • Раствор низкого качества. С целью экономии выбирают дешевые растворы с несоответствующими эксплуатационными свойствами.
  • Неправильно сконструированная система отопления здания. Помещения с недостаточным отоплением поглощают влагу, которая замерзает как с внешней стороны здания, так и с внутренней.
  • Распад плит перекрытия, оголение арматуры под действием низких температур. При попадании влаги на армированные элементы появляется коррозия.
  • Плохая тяга вытяжки. Жидкость собирается в трубах и происходит процесс обледенения.
  • Не достаточно большая толщина стенового слоя сооружения. В разных климатических районах следует учитывать эту особенность.
  • Слабая теплоизоляция и гидроизоляция с низким качеством. Происходит разрушение кладки. Основание без подвалов особенно быстро поддается разрушениям.
  • Недостаточно уплотненный бетон при производстве. От этого показателя напрямую зависят степени морозостойкости и влагонепроницаемости.
  • Малый слой отделки.

Толщина промерзания бетона

Этот показатель зависит от его влагонепроницаемости: чем она выше, тем больше промерзает бетон. Минимальная степень наблюдается у пористых видов с высоким водоцементным соотношением. Тонкие стены подвержены большему промерзанию. Стыки несущих стен, которые продуваются сильными ветрами и покрываются коркой льда, характеризуются сильным промерзанием верхнего слоя. Поэтому выполняют дополнительную гидроизоляцию поверх бетонного покрытия. Глубина промерзающего слоя определяется с помощью толщинометра с распределением электромагнитных импульсов. Данные измерений выводятся на экран в точности до миллиметра слоя, глубины и размера стены.

Что влияет на показатели?

Оптимальная влажность воздуха для нормального существования железобетона является 60%. Глубина промерзания — статистическая величина и зависит от уровня грунтовых вод в конкретный сезон и в морозы в определенный год. Согласно СНиП № 2.02.01 «Основания зданий и сооружений» можно высчитать, какая глубина промерзания грунта и фундамента в зависимости от его месторасположения.

При обнаружении такой проблемы основание постройки стоит утеплить.

Понижение температурного режима в бетонном монолите ниже нуля в объеме не менее 25% приводит к промерзанию. Экспериментально доказано, что промерзание происходит и при 20%-ом проникновении холодного воздуха при любой толщине слоя бетона. Разделяется оно на 3 вида: нормальная, опасная и критическая глубина. Определив степень, нужно утеплять фундамент, стены и цоколь или выводить здание из эксплуатации.

Расчеты слоя промерзания

Методика расчета проводится по базовым формулам ГОСТ Р 55656—2013 «Энергетические характеристики зданий». Чтобы провести расчет промерзания бетонного слоя, необходимо знать следующие параметры:

  • Сертификаты качества материалов. Зачастую от технических характеристик проектируемого дома зависит абсолютно весь проект целиком. Они могут затрагивать как дом в целом, так и отдельные помещения.
  • Показатель, равный произведению разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наружного воздуха. То есть, если температура воздуха ≤ 8°, включают отопление, если больше — в этом нет необходимости.
  • Коэффициент теплопроводности материала. Его можно найти в нормативных документах проектируемого дома или сертификатах качества.

Чтобы рассчитать данную величину, стоит заранее выяснить, каким коэффициентом теплопроводности обладает материал.

Способы защиты

Прежде всего, для определения методов защиты, необходимо выяснить точную локализацию и причину промерзания. Для этого проводят проверку стены, повреждения кладки и панельных швов. Если дефекты найдены, их заделывают монтажной пеной или замазкой. Если ширина щели меньше 8 сантиметров, то обычно используют специализированную пену для монтажа, если больше — густой строительный раствор. Промороженный участок стены высушивают и герметично запечатывают.

Делать восстановление защитного слоя желательно в теплое время года.

Возникновение сырости и черных пятен на последних этажах — признак некачественно выполненного утепления перекрытия. Необходимо проверить и очистить продухи. Обеспечить на цокольном этаже температуру воздуха выше 0 °C. Дополнительно нужно проверить кровлю и швы в балконных плитах. Чтобы этот вопрос не возникал в дальнейшем, нужно снижать процент влажности в помещениях, устранить проблемы работы вентиляционной системы и обеспечить качественное отопление, провести установку гидроизоляции, отмосток, водоотталкивающих элементов. Если не выполнить все меры по предотвращению, то после проведения ремонта проблема промерзания бетона может вновь вернуться.

Бетонирование зимой: способы, особенности, необходимые мероприятия

При необходимости проведения зимнего бетонирования главной проблемой являются низкие температуры окружающей среды, которые приводят к замерзанию строительных материалов. Соответственно, технология бетонирования в зимних условиях направлена на предотвращение замерзания воды и других материалов.

Читайте также:  Хранение железобетонных изделий: опасность и транспортировка

Требования к зимнему бетонированию определяются СНиП 3.03.01, согласно которому зимними условиями считаются температуры ниже 5°С.

Особенности зимнего бетонирования

Существуют две важные причины, усложняющие процесс укладки бетона в зимой.

  • При низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что является причиной увеличения сроков набора твердости бетоном.

При температуре окружающей среды, равной 20 0 С, в течение недели бетон набирает около 70% проектной прочности. При понижении температуры до 5 0 С для набора такого уровня прочности потребуется времени в 3-4 раза больше.

  • Еще одним нежелательным процессом является развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это явление приводит к разупрочнению бетона. Помимо этого, из замерзшей воды вокруг заполнителей образуются ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси.

При замерзании воды в порах твердеющей смеси развивается значительное давление, которое приводит к разрушению структуры неокрепшего бетона и снижению его прочностных характеристик.

Снижение прочности тем значительнее, чем в более раннем возрасте бетона замерзла вода. Наиболее опасным является период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки ее в опалубку, то ее прочность при отрицательных температурах будет обусловлена только силами замерзания. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет значительно уступать аналогичной характеристике материала, который не подвергался замораживанию.

Противостоять замораживанию без структурных разрушений может только тот бетон, который уже набрал определенное значение прочности. Важно соблюдать правило беспрерывной укладки бетона во избежание холодных швов.

В современном строительстве в мировой практике наиболее распространен способ зимнего бетонирования, когда бетонная смесь предохраняется от замерзания во время ее схватывания и набора определенной величины прочности, которая называется критической.

Под критической величиной прочности бетона принимают прочность, которая равна 50% от марочной. В конструкциях ответственного назначения бетон предохраняется от замерзания до достижения 70% от проектной прочности.

В современном строительстве применяют несколько способов бетонирования в зимний период:

  • использование добавок противоморозного действия;
  • укрытие бетонной смеси пленкой ПХВ и другими утеплителями;
  • электрический и инфракрасный прогрев бетона.

Основной закон прочности бетона, описанный здесь, позволяет грамотно спланировать строительные работы.

Самые популярные производители бетона, бетонных смесей и составляющих.

Применение добавок противоморозного действия

Технологически наиболее удобным и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования является применение противоморозных добавок. Этот безобогревный способ гораздо дешевле бетонирования с предварительным ограждением и утеплением конструкции, прогрева электричеством и инфракрасными лучами.

Модификаторы противоморозного действия могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с различными методами подогрева.

Все существующие «зимние» добавки в бетон можно разделить на три основные группы.

  • К первой группе относят добавки, которые либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. Представители этого класса — сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения — карбамид и многоатомные спирты.
  • Ко второй группе принадлежат модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества имеют способность сильно ускорять процессы схватывания и твердения и обладают значительными антифризными свойствами.
  • В третью группу входят вещества, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Сфера применения этих добавок невелика, но они представляют интерес с научной точки зрения. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.

Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок

Противоморозные добавки выполняют важную роль — активируют процессы твердения смеси и снижают температуру замерзания жидкой фазы. Но для получения эффективного результата, наряду с использованием модификаторов, необходимо выполнять ряд сопутствующих мероприятий.

  • Созданию внутренней теплоты в бетонной смеси способствует предварительный подогрев ее компонентов.
  • После окончания укладки поверхность бетона необходимо утеплить матами, что позволит сохранить тепло, выделенное в результате экзотермической реакции цемента и воды, и сохранить условия, подходящие для твердения.
  • Зимой наиболее эффективно использовать портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы.

При зимнем бетонировании не рекомендуется использовать замерзшие заполнители.

  • При изготовлении бетонной смеси из подогретых компонентов применяют иной порядок загрузки всех элементов, чем в традиционных летних условиях, когда все сухие составляющие одновременно загружаются в заполненный водой барабан смесителя. Зимой, чтобы избежать заваривания цемента, сначала в барабан заливают воду, затем засыпают крупный заполнитель, а потом проворачивают барабан несколько оборотов и засыпают песок и цемент.

Продолжительность перемешивания компонентов в зимнее время должна быть увеличена примерно в полтора раза.

  • Транспортировка смеси должна осуществляться в утепленной машине, с двойным днищем, куда поступают отработанные газы. Места погрузки и выгрузки бетонной смеси необходимо изолировать от воздействия ветра, а средства подачи смеси — тщательно утеплить.
  • Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру необходимо отогреть до положительной температуры.
  • Обязательное условие зимнего бетонирования — быстрые темпы его проведения.

Сертификат качества на бетон, который можно скачать по этой ссылке, содержит результаты тестирования бетона и основных его характеристик.

Хотите заказать бетонные работы? Узнайте тут, сколько они стоят.

Метод «термоса»

Технологически метод «термоса» осуществляется укладкой смеси положительной температуры в утепленную опалубку. Бетон набирает прочность благодаря начальному теплосодержанию и экзотермическому выделению при реакции гидратации цемента.

Максимальное тепловыделение обеспечивают портландцементы и высокомарочные цементы. Особо эффективен метод «термоса» в сочетании с противоморозными добавками.

Бетонирование методом «горячего термоса» заключается в кратковременном подогреве смеси до 60-80 0 С, уплотнении ее в горячем состоянии и выдерживании в «термосе» или с применением дополнительного подогрева.

В условиях строительной площадки бетонную смесь разогревают с помощью электродов. Смесь выступает в цепи переменного электротока в роли сопротивления. Электропрогрев проводят в кузовах автосамосвалов или бадьях.

Способы искусственного нагрева и прогрева бетона

Сущность этого метода заключается в создании и дальнейшем поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет требуемую прочность. Этот способ применяется в случаях, когда метода «термоса» оказывается недостаточно.

Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:

  • Физический смысл электродного прогрева аналогичен выше описанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для подведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.
  • Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции.

Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.

  • Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
  • При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.

Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.

Промерзание бетона зимой: расчет, толщина и способы защиты

Р-НП СРО ССК-02-2015
(взамен Р-НП СРО ССК-02-2014)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Дата введения в действие: 2016-04-16

АННОТАЦИЯ

Настоящие рекомендации разработаны в рамках Программы стандартизации Национального объединения строителей и направлены на реализацию Градостроительного кодекса Российской Федерации, Федеральных законов Российской Федерации от 27 декабря 2002 года N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, от 30 декабря 2009 года N 384-ФЗ “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”, постановления Правительства Российской Федерации от 21 июня 2010 года N 468 “О порядке проведения строительного контроля при осуществлении строительства, реконструкции и капитального ремонта объектов капитального строительства”, приказа Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 декабря 2009 года N 624 “Об утверждении Перечня видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства” и иных законодательных и нормативных правовых актов, действующих в области градостроительной деятельности.

Настоящие рекомендации разработаны в развитие СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 “Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к производству работ, правила и методы контроля” для выработки единых требований по производству и контролю качества бетонных работ в зимнее время.

В основу рекомендаций положены результаты научных исследований, выполненных на кафедре технологии строительного производства Южно-Уральского государственного университета и других научно-исследовательских, учебных и производственных организаций Российской Федерации, а также накопленный опыт отечественного и зарубежного строительства в области зимнего бетонирования. Требования настоящих рекомендаций до введения их в действие прошли апробацию в строительных организациях Челябинской области.

Авторский коллектив: доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, почетный строитель России Головнев Станислав Георгиевич, кандидат технических наук, доцент Пикус Григорий Александрович, доктор технических наук, доцент Байбурин Альберт Халитович (кафедра технологии строительного производства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Южно-Уральский государственный университет” (национальный исследовательский университет)), почетный строитель России Ефименко Евгений Борисович, кандидат технических наук Мозгалёв Кирилл Михайлович (управление регионального государственного строительного надзора Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области), почетный строитель России Абаимов Александр Иванович (Челябинский межрегиональный союз строителей), почетный строитель России Десятков Юрий Васильевич (некоммерческое партнерство “Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири”).

Рекомендации (первая редакция) введены в действие Комитетом по разработке стандартов и правил некоммерческого партнерства “Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири”, протокол N 18 от 16.09.2014 г.

Рекомендации одобрены управлением регионального государственного строительного надзора Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области для практического применения их при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства на территории Челябинской области, протокол N 17 от 23.09.2014 г.

Рекомендации (вторая редакция) введены в действие Комитетом по разработке стандартов и правил некоммерческого партнерства “Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири”, протокол N 16 от 14.09.2015 г.

Читайте также:  Крошится и разрушается бетон: причины и методы предотвращения?

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Рекомендации распространяются на производство бетонных работ в зимний период при устройстве всех видов бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, изготовляемых на строительной площадке из тяжелых бетонов и ненапрягаемой арматуры.

Примечание – Зимним периодом, в соответствии с СП 70.13330, считается период, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5°С, а минимальная суточная температура ниже 0°С.

1.2 Настоящие рекомендации содержат основные требования к технологическим процессам, условиям производства работ и порядку контроля их выполнения.

1.3 Рекомендации содержат общие требования к процессам компьютерного контроля температуры и прочности бетона, а также способам выполнения отдельных этапов контроля и их документированию.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящих рекомендациях используются нормативные ссылки на следующие стандарты и своды правил:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

СНиП 12-03-2001 “Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования”

СП 28.13330.2012 “СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии”

СП 48.13330.2011 “СНиП 12-01-2004 Организация строительства”

СП 63.13330.2012 “СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения”

СП 70.13330.2012 “СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции”

СП 131.13330.2012 “СНиП 23-01-99 Строительная климатология”

СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к производству работ, правила и методы контроля

Примечание – При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования – на официальных сайтах национального органа Российской Федерации по стандартизации, Ассоциации “Национальное объединение строителей” и некоммерческого партнерства “Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири” в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен, актуализирован), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться новым (измененным) нормативным документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 активный метод: Метод термообработки, при котором тепловое воздействие осуществляется в период выдерживания бетона.

3.1.2 бетонная смесь: Готовая к применению перемешанная однородная смесь вяжущего, заполнителей и воды с добавлением или без добавления химических и минеральных добавок, которая после уплотнения, схватывания и твердения превращается в бетон.

[ГОСТ 7473-2010, пункт 3.1]

3.1.3 бетонные работы: Комплекс работ по приготовлению, транспортировке, укладке и выдерживанию бетона в различных условиях окружающей среды.

3.1.4 зимнее бетонирование: Производство бетонных работ в зимний период.

3.1.5 зимний период: Время года с ожидаемой среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температурой ниже 0°С.

3.1.6 класс бетона по прочности в проектном возрасте: Значение класса бетона, указанное в документе о качестве бетонной смеси.

Примечание – Форма и содержание документа о качестве бетонной смеси установлены ГОСТ 7473.

3.1.7 компьютерный температурно-прочностной контроль: Оценка, прогнозирование и документирование параметров твердения бетона с использованием компьютерных программ.

3.1.8 критическая прочность , %: Прочность бетона, после достижения которой замораживание уже не вносит необратимых нарушений в структуру бетона, а бетон в нормальных условиях набирает нормируемую прочность.

3.1.9 массивность конструкции: Взаимосвязь геометрических характеристик бетонной конструкции и распределения температуры внутри бетона за счет теплопроводности.

3.1.10 метод зимнего бетонирования: Виды теплового или иного воздействия на бетонную смесь или бетон с целью получения критической, промежуточной, распалубочной прочности, прочности бетона при поэтапном загружении или проектных характеристик бетона в зимних условиях.

3.1.11 модуль поверхности конструкции , м : Характеристика массивности конструкции, равная отношению площади охлаждаемой поверхности конструкции к ее объему.

3.1.12 монолитная бетонная конструкция: Элемент здания или сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в проектном положении без рабочей арматуры.

[СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011, пункт 3.2.8]

3.1.13 монолитная железобетонная конструкция: Элемент здания или сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в проектном положении с установкой рабочей арматуры.

[СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011, пункт 3.2.9]

3.1.14 нормальные условия твердения бетона: Температура окружающей среды (20±2)°С и относительная влажность (95±5)%.

3.1.15 нормируемое значение прочности бетона: Прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают бетонную смесь или конструкцию.

3.1.16 пассивный метод: Метод, при котором отсутствует термообработка бетона или тепловое воздействие происходит только на этапе нагрева бетонной смеси до ее укладки в конструкцию.

3.1.17 партия бетонной смеси: Объем бетонной смеси одного номинального состава, изготовленный или уложенный за определенное время.

[ГОСТ 18105-2010, пункт 3.1.7]

3.1.18 промежуточная прочность: Прочность бетона на определенном этапе выдерживания бетона.

3.1.19 прочность при поэтапном загружении: Прочность бетона, определяемая с учетом допустимой интенсивности загружения конструкций при их выдерживании.

3.1.20 распалубочная прочность , %: Прочность бетона, при которой осуществляется снятие опалубки с поверхностей конструкции.

3.1.21 текущий контроль: Контроль прочности бетона партии бетонной смеси или конструкций, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности рассчитывают по результатам контроля этой партии.

3.1.22 текущая прочность: Прочность бетона монолитных конструкций в конкретный момент времени в процессе выдерживания в зимних условиях.

3.1.23 температурные напряжения: Напряжения, возникающие в бетоне вследствие изменения температуры или неравномерного ее распределения по сечению монолитных конструкций.

3.1.24 температурный режим: Проектное и (или) фактическое изменение температуры бетона во времени на разных этапах выдерживания бетона.

3.1.25 требуемая прочность бетона в проектном возрасте: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетонной смеси или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.1.26 трёхсуточная прочность бетона, , МПа: Прочность бетона в возрасте трёх суток при его выдерживании в нормальных условиях твердения.

3.1.27 фактический класс бетона по прочности: Значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии.

[ГОСТ 18105-2010, пункт 3.1.3]

3.1.28 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона в партиях бетонной смеси или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии.

[ГОСТ 18105-2010, пункт 3.1.4]

3.2 Основные обозначения, принятые в настоящих рекомендациях, приведены в таблице 3.1.

Повреждения бетона вследствие промерзания

На нижнем поясе плиты перекрытия, лестничных маршей, выявлено поверхностное промерзание не опалубленных частей на глубину до 50 мм, со значительным снижением прочностных характеристик наружного защитного слоя элементов, находящихся в пределах 18,9- 25,2 Мпа.
Экспертная оценка:
Данный вид дефекта согласно классификатору основных видов дефектов в строительстве и промышленности строительных материалов является критическим (см. Классификатор, п.41, п.46, п.47).

Отступления от проектных решений и нарушения требований нормативных документов, квалифицируемые как дефекты

Классификация дефектов по ГОСТ
15467-79

Метод определения дефектов

Несоответствие параметров прочности, морозостойкости, плотности, водонепроницаемости, деформативности и других показателей бетона проекту и нормам

Данные лабораторных испытаний и проведение контрольных испытаний

Нарушение правил зимнего бетонирования

Проверка на месте. Данные журнала работ

Невыполнение мероприятий по уходу за бетоном в зимний и летний периоды

Критический

Проверка на месте. Данные журналов производства работ

Промерзание бетона обуславливается не соблюдением требований по уходу за бетоном, согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»раздел «Выдерживание и уход за бетоном»:
«2.15. В начальный период твердения бетон необходимо защищать от попадания атмосферных осадков или потерь влаги, в последующем поддерживать температурно-влажностный режим с созданием условий, обеспечивающих нарастание его прочности.
2.16. Мероприятия по уходу за бетоном, порядок и сроки их проведения, контроль за их выполнением и сроки распалубки конструкций должны устанавливаться ППР.»

«Не соблюдение требований СНиП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ» раздел ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ РАБОТ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ВОЗДУХА:
2.53. Настоящие правила выполняются в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.
2.54. Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках, применяя подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители, обеспечивающие получение бетонной смеси с температурой не ниже требуемой по расчету. Допускается применение неотогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.
2.57. При бетонировании элементов каркасных и рамных конструкций в сооружениях с жестким сопряжением узлов (опор) необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры тепловой обработки, с учетом возникающих температурных напряжении, следует согласовывать с проектной организацией. Не опалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро- и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования.
Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.»
Также причинами повреждений бетона является – Замерзание бетона, до достижения им минимальной установленной прочности.
«2.62. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха установлены в табл. 6
Таблица

Контроль (метод, объем, вид регистрации)

1. Прочность бетона монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания:

Измерительный по ГОСТ 18105-86, журнал работ

для бетона без противоморозных добавок:

конструкций, эксплуатирующихся внутри зданий, фундаментов под оборудование, не подвергающихся динамическим воздействиям, подземных конструкций

конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса:

Не менее, % проектной прочности:

конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтов при условии введения в бетон воздухововлекающих или газообразующих ПАВ

в преднапряженных конструкциях

для бетона с противоморозными добавками

К моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20 % проектной прочности

Экспертное мнение:
Данный вид дефекта согласно экспертному мнению является следствием несоблюдения технологий ведения бетонных работ при отрицательных температурах воздуха (зимнее время) и выражается расслоением, разрушением поверхностного слоя бетона (включая защитный слой) и его низкой прочностью (18,9- 25,2 МПа), что свидетельствует о нарушении технологии производства работ.

Читайте также:  Сколько в миксере кубов бетона: виды, техническая характеристика и объем?

В соответствии с нормативно-техническим документом «Методика определения физического износа гражданских зданий» определяется степень технического состояния обследуемого здания:

Оценка технического состояния

Общая характеристика технического состояния

Примерная стоимость капитального ремонта в % от восстановительной стоимости конструктивных элементов

Повреждений и деформаций нет. Имеются отдельные, устраняемые при текущем ремонте, мелкие дефекты, не влияющие на эксплуатацию конструктивного элемента. Капитальный ремонт может производиться лишь на отдельных участках, имеющих относительно повышенный износ.

Конструктивные элементы в целом пригодны для эксплуатации, но требуют некоторого капитального ремонта, который наиболее целесообразен именно на данной стадии.

Эксплуатация конструктивных элементов возможна лишь при условии значительного капитального ремонта.

61 – 80

ветхое

Состояние несущих конструктивных элементов аварийное, а ненесущих – весьма ветхое. Ограниченное выполнение конструктивными элементами своих функций возможно лишь по проведении охранных мероприятий или полной смены конструктивного элемента

93 – 120

Конструктивные элементы находятся в разрушенном состоянии. При износе 100 % остатки конструктивного элемента полностью ликвидированы

Техническое состояние обследуемого здания оценивается как ветхое состояние несущих конструктивных элементов аварийное, а ненесущих – весьма ветхое. Ограниченное выполнение конструктивными элементами своих функций возможно лишь по проведении охранных мероприятий или полной смены конструктивного элемента.
Экспертная оценка
В зависимости от количества дефектов и степени повреждения, техническое состояние строительных конструкций оценивается по следующим категориям (см. Гл. 3 «Термины и определения» СП 13-102-2003).

На основании данных, полученных в результате обследования, техническое состояние незавершенного строительством монолитного каркаса, в соответствии с положениями СП 13-102-2003, оценивается как «Недопустимое состояние».44;

Как сделать зимний бетон не хуже летнего. Методы зимнего бетонирования

Климатические условия в большинстве регионов России не позволяют вести бетонные работы при положительных температурах круглый год.

Во многих районах более 6 месяцев в году держатся низкие температуры, вот почему осуществляется зимнее бетонирование.

Что такое зимнее бетонирование

Согласно СП 70.13330, зимним называется бетонирование при среднесуточных температурах ниже 5°С или минимальных суточных температурах ниже 0°С.

Есть ли плюсы у зимних бетонных работ

В целом работа с бетоном в суровых условиях низких температур влечет дополнительные сложности, но невозможно прекращать стройку на полгода всякий раз с наступлением осени, к тому же, у зимних работ есть и существенные плюсы:

  1. Зимние скидки на строительные материалы и спад востребованности рабочей силы позволяют сэкономить.
  2. Зимой можно бетонировать фундаменты на слабом или хрупком грунте.
  3. Замерзшие подъездные пути позволяют без проблем доставить на стройку тяжелую технику и материалы.

Особенности зимнего бетонирования

Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.

Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.

Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

  1. прекращение реакции гидратации;
  2. рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
  3. образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
  4. получение бетона низкой прочности.

Основная задача зимой – обеспечить набор критической прочности бетона (30–50% от проектной прочности), после чего отрицательные температуры уже не оказывают негативного воздействия на бетон. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается на 4–6-й день после укладки.

Поэтому зимой главное значение приобретает температура.

Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.

Для зимнего бетонирования рекомендуется использование портландцементов и высокомарочных быстротвердеющих цементов.

Технология бетонирования в зимних условиях

В составе проекта производства работ разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают:

  1. Предотвращение замерзания бетонного раствора в период транспортировки, укладки и уплотнения.
  2. Предупреждение замерзания свежеуложенного бетона вплоть до достижения критической прочности.
  3. Благоприятные тепло-влажностные условия набора прочности твердеющего бетона.

Приготовление бетона зимой. Меры предотвращения замерзания готовой бетонной смеси при транспортировке, укладке и уплотнении

Готовая бетонная смесь, поступающая на стройку, должна иметь температуру не ниже 5°С. Для этого замешивание производят на теплой (до 70°С) воде, а заполняющие материалы прогревают.

Цемент не подвергают прогреванию во избежание заваривания. Время транспортировки готового бетонного раствора не должно превышать 4 часов.

Поверхности под бетонирование и арматура должны быть прогреты близко к температуре бетонного раствора, для чего используется теплый или горячий воздух, но не пар и не вода.

При длительной транспортировке готовой бетонной смеси и невозможности использовать подогрев, применяют противоморозные добавки.

Меры предупреждения промораживания бетона до достижения критической прочности

Различают два основных метода зимнего бетонирования:

Холодным называется бетон, который будет твердеть без подогревающих мероприятий. Обеспечить его твердение призваны специальные противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды и одновременно ускоряют реакции гидратации с тем, чтобы количество несвязанной воды в растворе как можно быстрее уменьшалось.

Широко распространенные противоморозные присадки – электролиты, соли Na и K, но их применение имеет некоторые ограничения:

  1. натриевые соли не применяют в армированном бетоне, поскольку они приводят к коррозии арматуры;
  2. некоторые виды портландцемента (например, высокощелочные или полученные из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) не применяются совместно с электролитами;
  3. соли натрия и калия не применяются в смесях с заполнителем потенциально реакционно-способных пород;
  4. соли-электролиты должны проверяться опытным путем на образование высолов.

Современные комплексные противоморозные добавки не имеют недостатков солей-электролитов, обеспечивают возможность вести бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только противоморозным, но и пластифицирующим и другими).

Теплым называют бетон, который после укладки подвергается различным прогревающим и обогревающим процедурам.

Методы прогрева бетона

После того, как бетон уложен и уплотнен, необходимо поддерживать оптимальную температуру до достижения критической прочности, для чего применяют три вида мероприятий:

  1. метод термоса;
  2. устройство тепляков;
  3. прогрев бетона.

Эти мероприятия применяются как самостоятельно, так и в сочетании с противоморозными добавками.

Выбор метода производится в зависимости от многих факторов:

  1. тип конструкции;
  2. состав бетонной смеси;
  3. наличие и тип арматуры;
  4. наличие или отсутствие соответствующего оборудования;
  5. экономическая целесообразность.

Сохранение тепла или «метод термоса»

Метод термоса применяется в массивных конструкциях самостоятельно или в сочетании с добавками-ускорителями. Ускорители способствуют более быстрому отвердеванию бетона, а значит, критическая прочность будет набрана быстрее.

Реакция гидратации является экзотермической, то есть, протекает с выделением тепла.

В массивных конструкциях тепла выделяется достаточно для обогрева, поэтому, если заливать бетон в утепленную опалубку, а после заливки укрыть пленкой ПВХ и теплоизолирующими материалами (маты, рулонные материалы, доски, пенопласт), бетон будет сохранять температуру, подходящую для твердения вплоть до набора критической прочности.

  1. экономия электроэнергии;
  2. использование собственного тепла бетона;
  3. относительная простота.

Недостатки метода термоса:

  1. применение только в массивных конструкциях;
  2. неэффективность при особо низких температурах (решается добавлением противоморозных добавок);
  3. не подходит для конструкций с большой площадью поверхности охлаждения.

Метод «горячего сухого термоса»

В этом случае можно укладывать бетон на промороженное основание без подогрева. В утепленную опалубку насыпается слой керамзита, разогретого до температуры 200–300°С, а после его остывания до 100°С выполняется укладка бетона, замешанного на теплой воде. В результате тепло остывающего керамзита используется для подогрева бетона.

Устройство тепляков

Тепляки – это своеобразные шатры, которые устанавливаются над замоноличенными конструкциями. Внутри тепляков устанавливают тепловые пушки в таком количестве, чтобы обеспечить необходимую температуру твердения (выше 5°С). Особенную важность имеет герметичность укрытия.

Методы искусственного прогрева бетона

Наиболее высокая скорость твердения бетона при температуре 50°С.

Обеспечить расчетную температуру отвердевания бетона до достижения критической прочности можно, применяя искусственный нагрев бетона различными методами:

  1. Электродный. Внутри опалубки закрепляются электроды, которые могут быть пластинчатыми, полосовыми, стержневыми, струнными. Тепло выделяется при пропускании тока через бетонную смесь.
  2. Кондуктивный (контактный). Тепло выделяется в проводнике при прохождении через него тока и передается бетонной смеси.
  3. Инфракрасный. ИК-излучение используется для прогрева основания, арматуры и нагревания бетона без переносчика тепла.
  4. Индукционный. Тепло выделяется арматурой, находящейся в электромагнитном поле индуктора.

Недостаток методов – необходимость использования дорогостоящего оборудования и электроэнергии.

Применение противоморозных и ускоряющих добавок позволяет бетону быстрее набирать критическую прочность и таким образом экономить электроэнергию и повышать оборачиваемость оборудования.

Заливка бетона зимой технически сложными способами

Целесообразно использование технически сложных способов зимнего бетонирования с применением утепленной опалубки, электродов для подогрева, укладки нагревающего кабеля и т.д. Эти методы требуют проведения тщательных предварительных расчетов.

Зимний бетон в домашних условиях

При домашнем строительстве бетонирование в условиях отрицательных температур допустимо для объектов невысокой важности.

Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде.

Порядок закладки компонентов бетонной смеси меняют: сначала в воду засыпают крупный заполнитель, затем песок и цемент.

Совет: Зимой рекомендуется применять портландцемент марки не ниже М400.

В домашних условиях применение прогрева бетона или устройства тепляков не выгодно; на первый план выходят специальные противоморозные добавки, которые позволяют успешно проводить бетонные работы в зимнее время.

Можно ли добавлять в бетон соль и модифицирующие добавки?

В зимнее время для понижения температуры замерзания свободной воды в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые работают как электролиты.

Применение солей может привести к коррозии арматуры и появлению высолов на готовом бетоне. Оптимальный вариант – использование комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.

Возможные последствия зимнего бетонирования

Несоблюдение технологий укладки бетона зимой приводит к получению бетонных изделий пониженной прочности, с трещинами, высолами и прочими дефектами, а также к плохому сцеплению с арматурой. Изделия получаются недолговечными в эксплуатации.

Следует помнить, что критическая прочность бетона составляет 30–50% от расчетной прочности, а распалубочная – 70%. После достижения бетоном критической прочности мороз ему уже не вредит, и меры по обогреву можно сворачивать. Но в этот момент еще нельзя производить распалубку и давать нагрузку на бетон.

Бетонные работы зимой – чаще всего, вынужденная мера, но и в этом случае есть свои преимущества. При выборе технологии проведения зимних работ учитываются многие факторы: тип конструкций, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономический эффект от их применения. Противоморозные добавки желательны к применению при выборе любого метода ведения бетонных работ зимой.

Добавить комментарий