Цемент с зимней добавкой

Использование цемента зимой

Современное строительство все чаще теряет свою сезонность. Хотя возводить здания летом намного проще, нередко приходится работать и в холодное время года. Чаще всего строить зимой заставляют либо сорванные сроки для сдачи объекта, либо желание сэкономить: в это время покупка и доставка строительных материалов значительно дешевле. Почти все архитектурные и ремонтные работы подразумевают использование цемента — основного вяжущего материала, который проблемно ведет себя при минусовых температурах. Поэтому работать зимой с ним могут и должны только профессиональные бригады.

Какие проблемы могут возникнуть при зимнем бетонировании

Вода, которая входит в состав строительной смеси, замерзает. Это может полностью остановить процесс застывания: кристаллы льда, расширяясь при замерзании, разрушают агрегатную структуру раствора. Происходит торможение гидратации цемента. Прочность и долговечность бетона в дальнейшей эксплуатации сильно пострадают. Если прогноз погоды на ближайшие двадцать восемь дней (период максимального набора прочности для начала эксплуатации) — ниже минус пяти градусов по Цельсию, то набирание прочности остановится окончательно.

Технологическое решение: противоморозные добавки

От негативного воздействия мороза современные цементные смеси защищают специальные противоморозные добавки, входящие в состав: хлористый натрий, хлористый кальций, натрия формиат и др. Для проведения наземных работ на открытом воздухе может применяться также нитрит натрия (до −15 °С) или поташ (до −30 °С). Под воздействием солей вода не успевает замерзнуть, давая раствору возможность правильно и своевременно застыть. Главное — четко придерживаться правил применения подобных миксов:

• температура раствора не ниже плюс пяти градусов по Цельсию;
• не замораживать приготовленный вяжущий продукт;
• применять сразу после приготовления.

Для того чтобы ускорить набирание прочности строительной смеси, в нее могут быть добавлены еще пластификаторы, которые повышают ее плотность и устойчивость к капризам зимы. Их стоит подмешивать вместе с водой. Количество пластификатора зависит от предназначения раствора.

Другие методы защиты

Если антифриз-добавки не используются, а температура воздуха опускается все ниже и ниже, можно защитить цемент и другими способами:

1. Использование теплой воды при замешивании бетона. Это метод быстрого замораживания кладки, который позволяет избежать нарушения процесса гидратации.
2. Прогревание участка строительства с помощью электрических калориферов. Весьма дорогой способ.
3. Защита плитами или щитами, обернутыми любым теплоизоляционным материалом, например, полиэтиленовой пленкой. Только нужно помнить, что они могут прилипнуть к поверхности залитого раствора, поэтому стоит продумать вариант подпорок для теплоизоляции.

С помощью тех же плит можно попробовать отогреть не застывший бетон, который уже пострадал от мороза.

Отделочные работы с цементом, например, оштукатуривание поверхности, даже если заказ песка, глины, гипса и др. материалов уже осуществлены, лучше оставить до весны, когда установится стабильная плюсовая температура. Иначе, какими бы тщательными ни были работы штукатуров, отделка отвалится от стены уже через несколько дней.

Источник

Какие добавки нужны для зимнего бетонирования

При возведении монолитных бетонных конструкций большое значение имеет температура окружающего воздуха. Если она пониженная, процесс бетонирования осложняется и требует применения специальных мероприятий.

Что такое пониженные температуры в контексте бетонных работ

В соответствии с Р-НП СРО ССК-02-2015 (взамен Р-НП СРО ССК-02-2014) «РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД» п.3.1.5 зимний период: Время года с ожидаемой среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температурой ниже 0°С. В этих случаях речь идет о зимнем бетонировании.

Условия твердения бетона: почему нельзя бетонировать в морозы

Чтобы понимать, как температура воздуха влияет на процессы твердения бетонного камня, необходимо иметь представление о том, что собой представляет бетон либо цементный раствор.

Основной компонент любых бетонных и цементных растворов — цемент. Его смешивают с водой, тем самым запуская реакции гидратации, в ходе которых образуются кристаллические соединения, которые и обуславливают прочность итогового материала (бетонного камня).

В состав бетонных растворов также включают мелкие заполнители (песок) и крупные (щебень, гравий, керамзит и другие), которые не вступают в реакции гидратации. Это структурообразующие компоненты, снижающие усадку, повышающие прочность, а также позволяющие снизить в растворе количество цемента.

Поскольку процессы твердения бетона происходят достаточно медленно (расчетной прочности он достигает при оптимальных условиях к 28-му дню), имеет значение обеспечение оптимальных условий для этого процесса.

Оптимальные условия требуются бетону только до тех пор, пока не набрана критическая прочность. Она составляет 30–50% от расчетной прочности и определяется проектной документацией. По ее достижению бетон уже не боится пониженных температур, однако до этого момента обычно проходит несколько дней (обычно 4–6 дней, в зависимости от условий).

Как известно, вода при температуре ниже нуля градусов Цельсия замерзает, а значит, реакции гидратации приостанавливаются. Если бетон снова согреть (например, залили с осени, он замерз, пришла весна, бетон оттаял) процессы отвердевания продолжатся, но замораживание негативно повлияет на прочность бетона.

Но это не единственная проблема. При замерзании вода расширяется, что ведет к росту внутреннего давления в бетоне, итогом чего может быть нарушение его структуры (трещины, разрывы).

Таким образом, бетонирование при пониженных температурах без специальных мероприятий — это напрасная трата времени и материалов.

Причины, по которым зимой все-таки бетонируют

В России прекратить все бетонные работы с наступлением холодов — задача нереальная. На территории нашей страны есть разные климатические зоны, но в большинстве из них пониженные температуры сохраняются полгода и более. Отказ от строительства на такие сроки приведет к огромным убыткам.

Более того, в некоторых случаях бетонирование при низких температурах имеет свои выгоды:

1. дешевеют строительные материалы;
2. замерзают дороги, и становится проще проехать к месту стройки тяжелой технике;
3. появляется возможность заливать фундаменты на неустойчивых грунтах.

В связи со всеми вышеперечисленными причинами, зимнее бетонирование является целесообразным, поэтому уже давно разработаны различные технологии, позволяющие получать качественный бетон даже зимой.

Каким образом можно бетонировать зимой

Зимнее бетонирование имеет свои особенности. Обязательно используются высокомарочные портландцементы, кроме того, обеспечиваются мероприятия, направленные на обеспечение следующих аспектов:

1. создание благоприятных условий для бетона в период твердения;
2. предотвращение замерзания раствора на протяжении всех манипуляций с ним (замешивание, транспортировка, укладка);
3. исключение замерзания бетона в период от укладки до достижения критической прочности.

На твердение бетона и его характеристики влияют свежесть и качество цемента, помол, обработка цемента перед замесом, чистота воды и наполнителя, водоцементное соотношение. Например, когда подвижность бетонной смеси пытаются повысить, увеличивая количество воды в замесе, прочность бетона снижается. Правильный способ — применение пластифицирующих добавок, которые повышают подвижность смеси без добавления лишней воды.

Какие методы бетонирования используются при зимних строительных работах

Все технологии зимнего бетонирования подразделяются на два типа: «холодный» и «теплый» бетон.

«Теплый» бетон

Для «теплого» бетона применяется целый спектр различных мероприятий:

1. Бетон замешивается на теплой воде (температура воды составляет от 30 до 70° С) и прогретых заполнителях. Цемент не греют, чтобы избежать заваривания. Температура бетонной смеси рассчитывается таким образом, чтобы смесь не успела остыть во время транспортировки. Обычно рекомендуется транспортировать бетонную смесь не дольше 4 часов, а на момент укладки ее температура должна быть не ниже +5° С.
2. Опалубку и арматуру прогревают горячим воздухом.
3. Применяют прогревающие, обогревающие или сохраняющие тепло технологии.

Сохранение тепла (метод «термоса»)

Реакции гидратации сами по себе являются экзотермическими, то есть, протекают с выделением тепла. Нужно только сохранить это тепло, не позволяя бетону остыть.

Замешанный на теплой воде и прогретых заполнителях бетон укладывают в прогретую опалубку, а после обработки вибрацией укрывают теплоизолирующими паронепроницаемыми материалами (пленками, тентами, матами).

Необходимо не допустить остывания бетона в течение первых 10 часов после укладки. Затем начнется выделение тепла от реакций гидратации, благодаря чему в массивных конструкциях температура в толще бетона может достигать 60°С. В этом случае укрывные материалы позволяют избежать температурного градиента, вызванного разницей температур бетона в глубине и на поверхности конструкции.

Этот метод — один из самых старых и недорогих, но хорошо работает только в массивных конструкциях с небольшим модулем поверхности. К примеру, для тонкостенных изделий он неэффективен.

Также метод «термоса» может не сработать при слишком низких температурах. Какие температуры будут слишком низкими для каждой конкретной конструкции, определяется проектной документацией. В этом случае совместно с методом «термоса» применяются противоморозные добавки.

Обогрев бетона

Обогревающие мероприятия — это устройство «тепляков» — специальных шатров, внутри которых устанавливают тепловые пушки. Бетон изначально замешивается на теплой воде и прогретых заполнителях.

Нужно сохранять внутри тепляка температуру воздуха не ниже +5° С до достижения бетоном первоначальной прочности. Метод связан с применением специального оборудования и расходом электроэнергии.

Прогревающие

Прогревающие мероприятия проводят для конструкций с модулем поверхности более 6–10. Они эффективны для тонкостенных изделий, а также для колонн, балок, перекрытий при температуре воздуха до минус 40° С.

Применение метода регулируется СП 70.13330.2011. «Несущие и ограждающие конструкции».

Внутри конструкции укладываются нагревательные провода, которые обеспечивают поддержание температуры бетона +25–30° С в течение не менее 3–4 дней. Температура смеси при этом регулярно проверяется инструментальными методами (лазерный пирометр).

Этот метод требует наличия оборудования и высоких затрат электроэнергии.

Все методы «теплого» бетонирования совместимы с применением противоморозных и ускоряющих добавок.

Так, применение добавки CemFrio позволяет бетону уже на третьи сутки набрать критическую прочность, благодаря чему снижается время использования прогревающих и обогревающих мероприятий, соответственно, повышается оборачиваемость оборудования и снижается расход электроэнергии. Также, благодаря тому, что CemFrio является пластифицирующей добавкой, ее применение повышает удобоукладываемость бетонной смеси, облегчает или позволяет вовсе исключить обработку бетона вибрацией.

Например, для перекрытий применяют бетон класса по прочности не ниже В25, который при использовании добавки CemFrio может иметь марку по удобоукладываемости П4–П5, то есть, фактически, это самоукладывающийся бетон.

«Холодный» бетон

Если при «теплом» бетонировании зачастую можно обойтись без специальных добавок, «холодное» бетонирование основано именно на применении таких добавок.

Противоморозные добавки классифицируются на три основные группы: в зависимости от типа воздействия:

1. Антифризы. Эти добавки не допускают образования кристаллов льда, понижая точку замерзания воды. В основном, это соли-электролиты (соли натрия и калия). Их применение ограничено, поскольку они могут вызвать коррозию стальной арматуры и закладных элементов, появление высолов, а также не совместимы с некоторыми видами портландцементов (например, с высокощелочными, полученными из клинкера с повышенным содержанием алюмосиликатов), а также с некоторыми заполнителями.
2. Ускорители гидратации цемента. Ускоряют отвердение бетонного камня.
3. Тепловыделители. Эти добавки разогревают бетонную смесь, предотвращая замерзание водной составляющей бетонной смеси.

Добавка CemFrio сочетает свойства пластификатора, ускорителя твердения и добавки-тепловыделителя, обеспечивая комплексное воздействие на бетонную смесь:

1. увеличивает подвижность, позволяя уменьшить обработку бетона после укладки;
2. позволяет бетонирование при температуре воздуха до минус 20° С и обеспечивает набор прочности без тепловой обработки;
3. ускоряет набор прочности бетона (набор критической прочности происходит уже через трое суток против 7 суток без применения добавки);
4. снижает водопотребность смеси на 5–10 %;
5. увеличивает прочность бетонного камня за счет более полного реагирования зерен цемента с водой;
6. повышает сцепляемость бетона с закладными деталями и стальной арматурой;
7. позволяет получить бетоны с повышенными характеристиками по прочности, долговечности, водонепроницаемости, морозостойкости, трещинностойкости;
8. экономит цемент;
9. не вызывает коррозии арматуры и появления высолов на поверхности бетона.

Каталог продукции CEMMIX

CemFrio

Универсальная комплексная противоморозная добавка для бетона.

Источник