Зимнее монолитное строительство. Условия проведения

Погода – один из ключевых факторов, оказывающих влияние на эффективность монолитных строительных работ. Особенное значение имеет температура заливки и созревания бетона. Замерзание бетона гарантированно ведет к снижению его прочности. Вплоть до полной негодности. Вот почему опытные застройщики так внимательно следят за прогнозом погоды, выполняя монолитные работы в холодное время года. И при необходимости принимают те или иные, соответствующие случаю и, меры.

Требования ГОСТа и СНиПа

1. Нормативная температура заливки и созревания бетона + 15-25 градусов Цельсия. При ее понижении, равно как и при превышении, строители принимают специальные меры. Вводят повышающий или понижающий коэффициент, прогревают или охлаждают бетон. В идеале контролировать нужно температуру не только воздуха, но и самой смеси. Для этого обычно используют специальные технические приборы. Например, инфракрасные, биметаллические и беспроводные температуры.
2. Оптимальная влажность для созревания бетона составляет 90-95%. Но в любом случае она не должна быть меньше 50%.

Основные этапы созревания бетона

1. Схватывание. При оптимальных условиях (20 градусов Цельсия) на это требуется 1,5-2,5 часа. Если столбик термометра опускается до нуля, на это уходит уже 21-28 часов.
2. Твердение (набор марочной прочности). Полностью на процесс уходит несколько лет. Разумеется, снимать опалубку и приступать к отделке монолита можно раньше. В оптимальных условиях через 28 суток после схватывания.

Отсюда вывод – продолжительность монолитных работ зимой без привлечения специальных средств всегда больше. Однако это далеко не единственная проблема зимнего бетонирования.

Негативные последствия проведения работ при минусовых температурах без привлечения специальных средств

Как уже отмечалось, замерзание бетонной смеси чревато значительным снижением прочности монолита. Чтобы понять, почему так происходит, достаточно вспомнить школьный курс химии.

Как известно, в состав смеси входит вода – важный «участник» процесса гидратации. Того самого, который отвечает за силикатную структуру бетона. Вступающие в реакцию с H2O клинкерные минералы образуют мелкие кристаллы, обеспечивающие застывшему бетону мелкопористую структуру. Замерзание воды полностью прекращает этот процесс, из-за чего монолит не набирает заданной прочности. Кристаллы не образуются, силикатная структуру не формируется. Более того, даже если какие-то связи успели образоваться, они разрываются расширившимися при замерзании молекулами воды.

При этом процесс является необратимым – последующее размораживание смеси и ее прогрев не приводит к восстановлению свойств бетона. Он подлежит утилизации. Если даже монолит и схватится, он не наберет необходимой прочности, будет хрупким и ломким.

Условия, при которых допустимо зимнее бетонирование

1. Прогрев или использование специальных присадок при проведении монолитных работ в холодное время года (температура воздуха ниже +5 градусов Цельсия).
2. Обеспечение необходимого уровня влажности. Как уже отмечалось, она не должна быть менее 50%. Неслучайно, скажем, в жару созревающий бетон поливают из шланга.
3. Тщательный контроль прогноза погоды, и отказ (по возможности) от бетонирования в нестабильных условиях. Дело в том, что противоморозные добавки нельзя применять в теплое время года. Поэтому, если добавить их в смесь в расчете на минус, а на улице внезапно станет тепло, от бетонирования придется отказаться. А это дополнительные финансовые потери.

Технологии зимнего бетонирования

Проведение монолитных строительных работ в зимний период возможно при использовании одного из следующих методов:

• Прогрев компонентов. Это самый доступный и простой способ уберечь бетон от замерзания. Заключается в использовании горячей (+90 градусов) воды и нагретых до +60 градусов сухи компонентов. Кроме цемента, который греть нельзя. Для него оптимальной считается комнатная температура в +22-25 градусов. В итоге получается теплая (примерно +40 градусов) смесь, которая успевает схватиться до того, как мороз сделает свое дело. Правда, существенным минусом этого способа является отсутствие возможности контролировать процесс. В итоге при очень низких температурах бетон может и не успеть набрать необходимую ему прочность.
• Метод термоса. Банальное оборачивание опалубки теплоизоляционными материалами. Такая мера позволяет предотвратить замерзание воды и обеспечить, тем самым, бетону необходимые условия схватывания. Минусом является высокая трудоемкость и затратность. Это делает этот способ эффективным только на небольших по площади участках. Например, бетон «укутывают» при заливке фундамента индивидуального дома.
• Электронагрев. Один из самых эффективных способов защитить бетонную смесь от негативного воздействия отрицательных температур. Существует несколько его видов. Например, нагрев при помощи электродов, опускаемых прямо в смесь. Иногда в качестве проводников используется арматура. Более дорогой, но и более эффективный метод предполагает привлечение специального оборудования (электроматов). Подойдут и тепловые пушки. Разумеется, все это довольно затратные в финансовом плане мероприятия, так как они сопряжены со значительным расходом электроэнергии.

• Паронагрев. Из названия понятно, что в этом случае для подогрева бетона используется пар, пускаемый внутри опалубки (между ее стенками) по специально сооруженным для этого каналам или трубопроводам.
• Химические присадки (добавки) в бетон. Самый распространенный способ благодаря своей доступности и простоте. Такие химические добавки выполняют одновременно две функции: значительно понижают температуру замерзания воды и ускоряют твердение бетона. В зависимости от вида используются при различных температурах. Есть даже те, которые позволяют проводить работу при минус двадцати градусов Цельсия. К сожалению, есть и у них «минусы» — входящие в состав присадок хлористые соли, нитриты натрия и прочие вещества оказывают негативное воздействие на арматуру, понижая ее прочность и срок службы. Кроме того, вместе с добавками нельзя использовать аппаратуру для уплотнения бетона. С другой стороны, негативные последствия привлечения присадок, несопоставимы с теми, которые наступают при проведении зимних монолитных работ без каких-либо мер защиты смеси от промерзания.