В этой статье мы обсудим актуальный вопрос можно ли заливать бетон в мороз и как это сделать с наименьшим ущербом для качества конечного результата. Не секрет, что применение цементосодержащих растворов в зимнее время практикуется в промышленном строительстве, так как возведение индивидуальных малоэтажных домов может быть законсервировано до наступления теплого сезона.
Впрочем, из этого правила бывают исключения, и приходится лить бетон в опалубку при минусовых температурах. Рассмотрим, чем это может обернуться и как избежать таких последствий.
На фото — закладка фундамента при минусовых температурах
Комплекс мер по уходу за бетоном
Готовый смесь начинает твердеть после заливки в форму или траншею, и длится примерно 28 суток. За это время он набирает прочность и требует к себе бережного отношения.
Процесс по обслуживанию и защите включает в себя ряд мер, перечислим их:
- защита от быстрого высыхания;
- обеспечение нужной температуры;
- исключить физическое воздействие;
- предотвратить влияние внешней среды—солнце, мороз, дождь, снег;
- защитить от замерзания в нем воды;
- обеспечить гидратацию при минусовых температурах.
Оптимально для набора прочности является 20 градусов, влажность воздуха 80%.
Два основных этапа затвердевания
Для достижения заявленных качеств необходимо соблюсти правильные пропорции при замешивании раствора. Только в этом случае будет достигнута желаемая прочность. Примерно через час после заливки смеси начинается процесс изменения ее структуры. Этот этап называют схватыванием. Сколько времени застывает цементный раствор до продолжения дальнейшей работы?
Через сутки масса становится настолько прочной, что по ней можно ходить. Но до заявленной марочной прочности еще далеко. Это был только первый этап, называемый схватыванием. Далее начинается процесс затвердевания. Через двое суток смесь набирает около 50% прочности в теплое время года.
Полную эксплуатационную нагрузку, операции по дальнейшему возведению следующего этажа рекомендуется начинать не ранее 28 суток, когда прочность бетона приближается к заявленной на 90%. Особое значение, сколько схватывается цементный раствор и каково время полного отвердения, придается времени при строительстве несущих конструкций.
Мощные фундаменты, при возможности, лучше заливать за год до начала основного строительства. За это время происходят практически все процессы изменения структуры. Значимых изменений геометрии конструкции не будет. Точное время полного застывания конкретного цементного раствора определить сложно. Длиться он может годами, но через 12 месяцев эти изменения не сказываются на качестве здания.
Для чего нужен уход?
При застывании массы, минеральные составляющие цемента, превращаются в гидраты, которые создают прочную кристаллическую структуру. Реакцию регулирует вода, которая есть в составе, при этом, выделяется тепло. При неравномерном выпарении, гидратация замедляется, при полном высыхании — к неравномерному твердению массы, в результате появляются трещины внутри и на поверхности. В результате, объект или конструкция будет быстро разрушаться. При замедлении гидратации также нарушается график набора прочности, она снижается на 40-50 % со всеми плачевными последствиями.
Часто звучит вопрос — нужно ли бетон накрывать пленкой? Пленкой закрывают залитую массу в холодную пору года, для его прогревания. Это устранит быстрое замерзание, которое чревато последствиями. Летом пленку используют в случаях сильного ветра или осадков, чтобы не было вымывания и не нарушить поверхностный слой.
Состав цемента и его гидратация
Реакция превращения сухой смеси в твердую массу запускается после введения воды в ее состав. Клинкерные минералы являясь силикатами активно начинают образовывать пространственные связи. Процесс необратим, поскольку коагуляция частичек приводит к полному изменению структуры материала. Сколько сохнет обычный цементный раствор с песком, зависит от химического состава сухой смеси. Высокое содержание силикатов ускоряет процесс.
Марки высокой прочности, такие как М 400, М 500, имеют малое количество примесей, и время схватывания цементного раствора происходит быстрее, нежели чем при использовании менее прочных материалов.
Смесь сначала становится пластичной, что дает возможность формировать из нее элемент необходимой формы, а затем она затвердевает, приобретая необходимую прочность. Рекомендуется использовать жидкий раствор в указанный на упаковке срок. Обычно он находится в диапазоне от 30 мин до 4 часов. Тогда возможно бес потери качества возможно восстановление пластичности застывающего раствора При низких температурах допускается незначительная корректировка в сторону увеличения срока. Тогда производитель гарантирует заявленные качества и время затвердевания цементного раствора в стандартных значениях.
Реакция называется гидратацией, где первая часть слова означает воду. Процесс уникален и отличается принципиально от схватывания и затвердевания смесей на основе гипса, где необходим воздух для полноценной реакции, которая проходит многократно быстрее и набирает заявленные качества в первые же часы.
Уход за бетоном в зимнее время и летом
Как только воздух понижается до 0 градусов, твердение приостанавливается, при дальнейшем снижении градусов происходит замерзание воды. При замерзании, она превращается в лед, расширяется и разрывает массу. Поэтому, при отрицательных температурах важно предотвратить превращение воды в лед, бетону необходимо успеть набрать нужную прочность. Качественный бетон получается при медленном и равномерном высыхании всей массы. Быстрый процесс твердения сопровождается нежелательной усадкой и изменением объема, что также нежелательно.
Способ прогрева прописывают на этапе разработки проекта будущих работ.
В зимнюю пору для обогрева бетона применяют метод термоса, т.е. по возможности изолируют заливку, укрывают ее от холода.
Второй вариант — комбинированный, бетонную массу в процессе приготовления заливают подогретой водой, после заливки его укрывают доступными материалами. В процессе гидратации, бетон сам себя греет и после 3-5 суток успеет набрать больше 50% своей прочности.
Метод согревания электричеством также часто применяется в строительстве. Он удобен в работе—по периметру укладывают специальные греющиеся провода, подключают к генератору. При этом обязательно вся проводка должна быть заземлена, концы проводов должны быть тщательно заизолированы. При совмещенном варианте, термос плюс электроподогрев, подача тока может быть сокращена. В среднем, прогрев делают на протяжении трех — пяти суток, при средней температуре в теле раствора не меньше 40 градусов.
Процесс гидратации сопровождается выделением тепла — бетон сам себя греет, поэтому, важно в жаркое время продумать метод охлаждения массы. Как правило, летом, в раствор добавляют специальные химические добавки, которые предотвращают быстрое неконтролируемое высыхание материала.
Защита поверхности от высыхания влаги является основным важным процессом. После заливки, в жаркую солнечную погоду, его следует укрыть. Для этого подходят любые доступные материалы — брезент, пленка, крупные опилки, трава, мешки…
После достижения минимальной прочности, примерно 0,5 мпа, дальнейший за ним уход должен состоять из увлажнения, частого распыления воды над его поверхностью. Если бетон укрыт опилками, его можно поливать легкой струей воды, большой напор нежелателен.
После снятия опалубки всю поверхность необходимо тщательно увлажнить, чтобы не образовались трещины. Поливают до полного испарения влаги с поверхности материала. Если температура воздуха опустилась до 5 градусов, полив можно прекратить.
В больших объемах в бетонный раствор добавляют пленкообразующие добавки, которые удерживают влагу в высыхающем бетоне.
Когда можно заливать фундамент весной
Тем, кто решил заняться сооружением фундамента ранней весной (до апреля), следует проявить осторожность. Сначала нужно дождаться оттаивания грунта и тепла, когда ночью температура не опускается ниже 0 °C. Также необходимо учитывать «просушку» дорог, длящуюся один-два месяца, во время которой тяжеловесной технике (автобетононасосам, шаландам, тонарам и прочим машинам) ограничивают движение по областным дорогам. Без перечисленного транспорта возвести монолитный фундамент невозможно. С апреля стоимость расходных материалов начинает расти.
Весной дороги размывает, поэтому тяжеловесная техника по ним пройти не сможет
Непоправимый ущерб конструкции могут нанести неожиданные заморозки, поэтому когда прогноз погоды нестабилен, а работы уже запланированы, рекомендуется подстраховаться приобретением противоморозных наполнителей. Даже при температуре воздуха 23 °C нормативную прочность бетон набирает только через три недели. При более низких температурах сроки заметно увеличиваются, в итоге с закладкой стен после заливки спешить нельзя.
Как не допустить сколов и растрескивания
Уход за бетоном начинается с его доставки или замешивания в домашних условиях. Время доставки готового раствора должно быть минимальным, не более 1 часа. Заливка раствора должна произойти сразу, после его доставки. Заказывать миксер лучше на утро, либо на вечер, после заливки произвести его укрытие, изоляцию.
Чтобы не было трещин в бетоне, необходимо обустроить правильную подушку, она делается с применением песка или щебня. Песок для подушки необходим средней или крупной фракции, чистый, желательно речной. Щебень под основание желательно применять гранитного вида, он наиболее прочный. Подушка должна быть тщательно утрамбована — это предотвратит усадку и проседание конструкции.
Для бетонирования показан к применению средний и крупный щебень с низкой лещадностью. Кубообразная поверхность уплотняется и не оставляет пустых мест в растворе, из-за которых, в дальнейшем, происходят трещины.
Еще один аспект — армирование бетонной массы проволокой или металлической сеткой. Армировка не позволит массе расплыться, дать усадку.
Ошибка, которую делают все новички — в цементную смесь добавляют больше воды, чем положено, якобы для облегчения смешивания. Это приводит к нарушению структуры бетона, что отрицательно скажется на качестве объекта, его прочности и долговечности. Лишний литр воды снижает качество раствора на 40%! Бетон, который плавает — слишком мокрый, если он рассыпается — слишком сухой. Правильная консистенция напоминает качественную сметану — однородная, плотная, без примесей, пропитанная масса.
Если все же появилась трещина, ее легко заделать специальным составом, который есть в строительных магазинах, или заделать ее самостоятельно. Предварительно место ремонта нужно зачистить и смочить, проверить на прочность поверхность рядом с трещиной. Замешать нужное количество раствора, залить и изолировать от жары или холода.
Несмотря на уникальные показатели искусственного камня, данный материал нуждается в защите и уходе после достижения максимальной прочности. Внешние элементы желательно обработать специальными гидрофобными материалами, для защиты от внешней агрессивной среды.
Как повлиять на время высыхания цемента М 500
На прочность, долговечность, соответствие заявленным характеристикам смеси влияют несколько факторов, в том числе сколько застывает цемент. Регулировать этот процесс можно двумя способами: температурой и выбором марки связующего.
Немаловажным фактором для определения — сколько сохнет цементный раствор, становится температура. Оптимальным значением для этой операции является диапазон 15-25° C. При более низкой температуре время существенно увеличивается. Значения выше 30° C тоже не очень благоприятно влияют на качество застывающей смеси. Необходимо применять дополнительные меры по предотвращению преждевременного высыхания и контролю над происходящим процессом.
Самое быстрое и качественное затвердение бетона происходит при применении технологии, использующейся на предприятиях по выпуску ЖБИ. Сколько времени застывает цемент при формировании, например, плит перекрытия? Через 12-18 часов бетон набирает 90% от заявленной прочности. Такая скорость высыхания возможна только на специальном оборудовании, которое обеспечивает герметизацию изделия, нужную температуру, указанную марку прочности и некоторые другие условия. Точная дозировка состава, вибрационная обработка, прогрев изделия паром, исключение потерь влаги — непременные условия изготовления изделий ЖБИ.
Добиться таких показателей на строительной площадке невозможно. Поэтому точно знать сколько времени застывает цемент в обычных условия можно на упаковке продукции. Там указаны рекомендуемые пропорции, температурный режим и срок затвердевания смеси. Производитель может вводить присадки в состав для получения специальных качеств, поэтому точное время может несколько отличаться даже у одинаковых марок цемента.
Ускорить процесс затвердевания смеси можно поддержкой оптимальной температуры. Вычисляется среднесуточное значение и если оно ниже 15-20° C, то нужно принять дополнительные меры по обогреву материала. При этом нельзя допускать обезвоживания смеси. Цемент имеет склонность к самовысыханию. Недостаток влаги не дает возможности проходить реакции гидратации, отчего качества материала ухудшаются.
Применяемые методы зимнего бетонирования
Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?
При выполнении бетонных мероприятий в зимний период используются следующие способы:
- повышение температуры бетонной смеси, за счет использования предварительно нагретой воды;
- ведение пластифицирующих добавок и модификаторов, значительно снижающих порог замерзания воды;
- повышение температуры раствора специальными методами электрического и инфракрасного разогрева.
Остановимся детально на особенностях каждого технического приема.
