Без использования цемента не обходится ни один комплексный строительный процесс - именно цемент выступает основным связующим элементом в бетоне, используется в процессах кладки и так далее. Если есть необходимость применять цементный раствор зимой , то нужно знать, как его правильно приготовить и учесть влияние отрицательных температур на его качество.
Что происходит с цементным раствором при минусовой температуре
Чтобы знать, как ведет себя цементный раствор в мороз , необходимо понимать происходящие внутри него процессы. Так, цементный раствор твердеет, когда взаимодействуют входящие в него зерна цемента и вода. Чем ниже температура, тем твердение раствора будет медленнее - причем при 0°С этот процесс прекращается совсем.
При снижении температуры ниже 0 свободная вода в растворе становится льдом, который не будет взаимодействовать с вяжущими компонентами. После замерзания останавливается процесс твердения - он не начнется, пока в растворе будет находиться в состоянии льда. Кроме того, замерзшая вода в составе смеси значительно увеличивается в объеме - это приводит к разрушению структуры раствора и существенному снижению ее прочности - даже если он успел набрать ее частично до замерзания.
Чтобы сделать качественный цементный раствор при минусовой температуре , стоит придерживаться таких рекомендаций:
- используйте подогретую воду;
- добавляйте в раствор только тот песок, который хранился в помещении (если материал хранился на улице, его нужно будет предварительно прогреть);
- применяйте противоморозные добавки - специальные вещества, препятствующие замерзанию воды.
Использование противоморозных добавок требует четкого соблюдения всех необходимых рекомендаций производителя - по количеству вещества и порядку его добавления.
Проведение работ с цементным раствором в зимнее время также требует особого подхода - полученную поверхность необходимо будет защитить плитами, соломенными матами или полиэтиленовой изоляцией. Кроме того, важно надежно сохранить бетон от оледенения. Не забывайте, что тонкий слой бетона более подвержен промерзанию, чем толстый, а потому мероприятия по его защите должны быть усиленными. Считается также, что все работы по зимнему бетонированию следует проводить днем, когда температура максимальна, а вечером созданную конструкцию необходимо дополнительно утеплять.
Противоморозные добавки в раствор для кладки кирпича
Возведение зданий ведется ускоренными темпами и не прекращается зимой, несмотря на ухудшение погодных условий. Зимнее строительство обладает рядом преимуществ, так как дешевеют материалы и на твердой почве легче передвигаться транспортным средствам. Однако имеется серьезная проблема, связанная с замедленным твердением раствора, применяемого для кладки. Специалисты утверждают, что если производится кладка кирпича зимой, добавки необходимы. Они снижают порог кристаллизации воды и ускоряют твердение.
Противоморозные добавки для кладки кирпича зимой – разновидности и достоинства
Необходимость введения присадок связана с кристаллизацией воды при пониженной температуре. Вода увеличивается в объеме, вызывая разрушение структуры массива. Раствор долго застывает и покрывается сетью трещин, что отрицательно влияет на прочность. Можно легко решить данную проблему. Профессиональные строители не сомневаются, что в бетон зимой добавки вводить целесообразно.
Очень часто рабочим приходится сталкиваться с ситуацией завершения строительства в условиях трескучих морозов, что особенно актуально для северных регионов страны
Применяемые противоморозные присадки классифицируются на следующие типы:
- составы, которые обеспечивают ускоренное твердение. В данную группу входят смеси с органическими составляющими, а также специальные растворы, в которых присутствуют кислоты;
- добавки, обладающие антифризными характеристиками. Они изготавливаются на основе кальциевого хлорида. Обеспечивают ускоренное схватывание смеси, применяемой для возведения стен;
- ингредиенты, снижающие температурный порог кристаллизации воды. Введение таких компонентов, как натриевый нитрит и поташ позволяет возводить кирпичные стены при пониженных температурах;
- присадки, ведение которых обеспечивает значительное тепловыделение с одновременным ускорением схватывания. Это обеспечивается добавлением сульфатов на базе железа и алюминия.
Если выполняется , добавки, входящие в его состав, позволяют использовать раствор при отрицательной температуре.
Противоморозные присадки обладают комплексом серьезных достоинств:
- понижают температурный порог кристаллизации воды. Это позволяет обеспечить плановый набор твердости и гарантировать высокие эксплуатационные характеристики цементной смеси, а также прочность кирпичной кладки;
- обеспечивают ускоренное достижение прочности раствора и повышают его водоотталкивающие характеристики. Кирпичные стены, возведенные с применением модифицированных растворов, обладают высоким ресурсом эксплуатации;
- увеличивают пластичность цементного состава. Это значительно облегчает выполнение строительных мероприятий по кладке кирпичных стен, так как значительно легче класть кирпич на подвижный раствор;
- предохраняют арматурные каркасы и металлические сетки от разрушения в результате коррозионных процессов. В составе некоторых присадок содержатся специальные ингредиенты, обеспечивающие антикоррозионные характеристики модификатора.
Опыт применения специальных присадок подтверждает их высокую эффективность.
Осуществление кладки кирпича возможно в любую погоду, при условии соблюдения специальных технологий и учёта определённых нюансов
Наряду с повышением прочностных характеристик, ускоренным твердением и изменением порога замерзания, добавки обеспечивают:
- значительную экономию денежных средств. Характеристики противоморозных ингредиентов позволяют использовать портландцемент низкой марки, который стоит намного дешевле. Это не влияет на прочность связующего состава;
- повышенную устойчивость к воздействию влаги. Благодаря водоотталкивающим свойствам отпадает необходимость в применении гидроизоляционных средств. Это положительно влияет на долговечность строения;
- позволяют выполнять строительные мероприятия при значительном снижении температуры. Раствор для кладки кирпича можно безболезненно использовать при похолодании до минус 25 ⁰C без ухудшения прочности возведенных конструкций.
Для обеспечения противоморозных свойств цементной смеси применяют:
- готовые составы, изготовленные промышленным образом. Это является гарантией качества и позволяет избежать ошибок, вызванных несовместимостью компонентов. При подготовке фабричного состава следует придерживаться рекомендаций изготовителя;
- самостоятельно подготовленные растворы, в которые добавлены компоненты с пластифицирующими свойствами. Выполнение работ требует комплексного учета многих факторов. Риск ошибки – довольно высокий.
В качестве основных ингредиентов морозостойкого состава используются следующие вещества :
- натриевый нитрит;
- углекислый калий;
- натриевый хлорид;
- калиевый карбонат;
- кальциевый нитрат;
- калиевый хлорид.
Эти добавки препятствуют замерзанию воды, обеспечивая необходимый уровень устойчивости к понижениям температуры
Широко используются в строительной сфере следующие компоненты:
- нитрат натрия. Он также известен как азотистокислый натрий и вводится в смесь, если необходимо выполнять строительные работы при температуре до минус 15 градусов Цельсия;
- углекислый кальций (поташ). Особенности поташа – отсутствие солей на отвердевшей поверхности и антикоррозионные свойства. Он позволяет возводить стены при понижении температуры до минус 30 градусов Цельсия.
Можно ли зимой заливать бетон?
Зимнее похолодание доставляет серьезные неудобства строителям при выполнении мероприятий, связанных с бетонированием. Вода, входящая в состав раствора, при охлаждении превращается в лед, увеличиваясь в объеме. Монолит теряет прочность и покрывается сетью трещин. Вместе с тем заливка бетона зимой возможна благодаря специальным методам бетонирования. Их с успехом применяют профессиональные строители и частные мастера. Рассмотрим подробно специфику бетонирования при зимнем строительстве.
Бетонные работы зимой – особенности выполнения
Сложно назвать зимние месяцы благоприятным периодом для бетонирования монолитных конструкций, заливки фундаментов и формирования буронабивных опор. Это связано с кристаллизацией воды. Она затрудняет процесс гидратации, в результате которого формируются прочные связи на молекулярном уровне. При расширении воды в результате кристаллизации возрастает пористость, снижаются прочностные характеристики, происходит растрескивание массива.
Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания
После бетонирования происходят следующие процессы:
- схватывание. Продолжительность данной стадии составляет не более 24 часов, на протяжении которых осуществляется переход из жидкого состояния в твердую фазу. Прочностные характеристики при этом довольно низкие;
- твердение. Это длительный процесс, в результате которого на протяжении месяца приобретаются эксплуатационные характеристики. Они зависят от марки раствора, введенных модификаторов, а также окружающей температуры.
Ряд застройщиков интересуется, до какой температуры можно заливать бетон зимой. Специалисты считают, что нормальное протекание процессов схватывания и достижения максимальной прочности происходит при температуре от плюс 3 до плюс 5 градусов Цельсия. При этом скорость набора твердости прямо пропорциональна температуре и возрастает при использовании портландцемента увеличенных марок.
Процесс гидратации при нормальном протекании процесса твердения проходит следующим образом:
- образуется на поверхности тонкий слой натриевого гидросиликата;
- цементные зерна постепенно поглощают воду, связывая все компоненты смеси;
- внешние слои массива стают более плотными при испарении из раствора воды;
- процесс твердения постепенно переходит в глубину массива;
- концентрация влаги снижается до достижения эксплуатационной прочности.
Отвечая на вопрос, при какой температуре замерзает бетон, сообщаем, что процесс гидратации может протекать только при положительной температуре. Образование ледяных кристаллов затрудняет связывание компонентов бетонной смеси. При гидратации происходит нагрев раствора. Это позволяет при незначительном похолодании выполнять бетонные работы при условии использования теплосберегающей опалубки или специальных матов.
Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента
При бетонировании зимой применяют различные методы, позволяющие изменить порог замерзания и сократить продолжительность схватывания:
- вводят модифицирующие добавки, снижающие порог кристаллизации. Специалисты индивидуально определяют, сколько соли в бетон зимой необходимо вводить, а также в каких пропорциях добавлять модификаторы;
- нагревают раствор, используя различные способы. Выбор оптимального варианта разогрева бетонного раствора осуществляется в зависимости от специфики работ и уровня затрат на реализацию выбранного способа;
- применяют в составе бетонного раствора портландцемент более высоких марок. Такой цемент достигает необходимой для эксплуатации прочности за более короткое время и интенсивно поглощает влагу.
Остановимся детально на нюансах заливки бетона в зимнее время.
Мнение эксперта: Заливка бетона зимой
Наиболее оптимальной для качественного схватывания бетона без потери характеристики прочности, образовании пористости и растрескивания в бетоне считается температура до +3…+5⁰С. Чтобы улучшить качество застывания бетонной смеси при низких температурах используют портландцемент высоких марок, а также дополнительные противоморозные добавки.
Дмитрий Орлов
Заливаем бетон зимой – достоинства зимнего бетонирования
Выполнение работ в условиях отрицательных температур имеет определенные плюсы:
- позволяет осуществлять заливку на сыпучих почвах. На таких грунтах проблематично выполнять земляные работы в теплый период, так как почва осыпается. Повышение твердости грунта при замерзании облегчает выполнение работ;
Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя
- существенно уменьшает сметную стоимость работ. Это достигается за счет снижения стоимости строительных материалов зимой. Благодаря сезонным скидкам уровень затрат может быть намного ниже;
- обеспечивает сокращения сроков выполнения строительных мероприятий. При неблагоприятных природных условиях строители вынуждены работать оперативнее, что позволяет осуществлять строительство ускоренными темпами.
Кроме того, возможны ситуации, когда объект строительства находится в холодной климатической зоне, и зимнее бетонирование является единственно возможным решением.
Можно ли заливать бетон зимой – проблемные моменты
Ряд застройщиков считает, что целесообразно воздержаться от зимнего бетонирования и выполнить весь объем работ с наступлением теплых месяцев.
Они руководствуются при этом следующими соображениями:
- приобретение покупного материала, содержащего , повысит объем затрат;
- создание специальных условий по укладке и применение методов разогрева повлечет дополнительные расходы;
- сокращенная продолжительность зимнего дня потребует дополнительного финансирования, связанного с освещением площадки и теплоизоляцией бытовок;
- использование сложных методов прогрева потребует привлечения специалистов и применения специального оборудования;
- при значительном снижении температуры потребуется больше времени для набора эксплуатационной прочности;
- малейшее отклонение от проверенной технологии и резкое изменение погодных условий является причинами повышенной хрупкости.
При зимнем замесе раствора меняется порядок закладки составляющих: заливается вода, в нее засыпается щебень и песок
Проанализировав комплекс проблемных моментов можно сделать заключение, что велика вероятность получения некачественного бетона и резкого возрастания общего уровня затрат.
Применяемые методы зимнего бетонирования
Морозостойкие добавки в цементный раствор
Производя строительство, ремонтируя здания в зимнее время, строители сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с отрицательной температурой. Она затрудняет твердение бетонного массива. Это связано с повышенной концентрацией содержащейся воды, начинающей замерзать при -3 градусах Цельсия. На ранней стадии затвердевания бетона замерзшая вода расширяется, разрушает массив, нарушает целостность, снижает прочность, что сказывается на долговечности.
При необходимости зимой выполнить бетонирование в цементный раствор вводятся специальные , обеспечивающие необходимое время гидратации. Их введение повышает однородность смеси, прочностные характеристики, затрудняет растрескивание, сокращает продолжительность твердения.
Противоморозные добавки в раствор содержат соляную кислоту, натриевый и кальциевый хлорид, другие компоненты. Они повышают пластичность состава, положительно влияют на морозостойкость, ускоряют процесс твердения, качество монолита. Рассмотрим назначение применяемых добавок, влияние на цементную смесь, специфику применения.
Как правило, при значительном понижении температуры окружающей среды строители начинают испытывать дополнительные трудности в ходе работы с бетоном и всевозможными растворами
Область применения
Противоморозные добавки в раствор бетона используются при выполнении работ в зимний период года. Естественно, зима затрудняет производство строительных мероприятий, вносит ряд серьезных ограничений на производство работ, связанных с бетонированием.
Профессиональные строители нашли выход из создавшейся ситуации и вводят морозостойкие добавки в состав цементных смесей, позволяющие производить строительство, ремонт при снижении температуры до минус 25 градусов Цельсия. Сфера использования достаточно широка:
- строительство монолитных конструкций из бетона;
- изготовление железобетонных изделий, сборной бетонной продукции на заводах ЖБИ;
- возведение сооружений с применением стальной арматуры;
- формирование элементов и отдельных частей сборных строительных конструкций;
- герметизация стыков монолитно-сборных объектов;
- выполнение стяжки;
- выполнение штукатурки поверхности;
- подготовка смесей для кладки с улучшенными технологическими характеристиками;
- приготовление сухих строительных составов для фиксации облицовочных элементов;
- изготовление вспененных блоков, изделий на основе шлаков, обладающих требуемыми эксплуатационными характеристиками.
Пластификаторы позволяют зимой выполнять спектр работ, начиная с традиционной кладки кирпичных или блочных стен, и заканчивая возведением монолитных бетонных конструкций с использованием технологи несъемной опалубки.
Используя противоморозные добавки в бетон, вы сможете осуществлять бетонные работы на строительной площадке даже в зимний период времени
Влияние добавок
- Повышает устойчивость цементного раствора к влиянию отрицательных температур.
- Сохраняет целостность бетонного монолита при многочисленных циклах глубокого замерзания с последующим оттаиванием.
- Увеличивает стойкость бетона к проницаемости массива водой.
- Значительно повышает прочностные характеристики после твердения.
- Существенно сокращает время схватывания, твердения при отрицательных температурах.
- Замедляет коррозионные процессы, связанные с повышенной концентрацией хлоридов.
Противоморозные добавки в раствор готовят самостоятельно, используя предлагаемые на строительном рынке пластификаторы, или заказывают специально подготовленные для работы при отрицательных температурах составы.
Обеспечение повышенных эксплуатационных свойств цементного состава связано со следующими особенностями вводимых компонентов, которые:
- уменьшают температурный порог замерзания воды;
- увеличивают пластичность раствора, уменьшая объем воды, необходимой для затворения;
- повышают плотность бетона, который после укладки сохраняет физические свойства, успевает затвердеть;
- обеспечивают однородность цементной смеси;
- улучшают коэффициент сцепления бетона со стальной арматурой.
Добавка в раствор может сочетаться со специальными пластификаторами, которые влияют на повышение отдельных характеристик смеси. Возможность совместного применения регламентирована производителями противоморозных ингредиентов. Использование специальных растворов обеспечивает возможность снижения температуры замерзания воды в бетонном растворе с 0 °С до -25 °С.
Специфика использования
Добавки в раствор обеспечивают необходимый эффект при условии соблюдения процентной концентрации. При несоблюдении рецептуры, введении добавок с отклонениями от рекомендаций изготовителей процесс гидратации приостановится, произойдет замораживание цемента.
При возрастании температуры на 4-5 градусов Цельсия процесс гидратации возобновится, но структура бетонного массива изменится, что отразится на прочностных характеристиках.
Благодаря высокой прочности изделий, изготавливаемых с использованием противоморозных добавок в бетон, их можно использовать в промышленных целях
Введенные в необходимых количествах противоморозные добавки улучшают водонепроницаемость, увеличивают плотность, замедляют коррозионные процессы, а также повышают прочность массива.
Важной особенностью применения противоморозных ингредиентов является соблюдение требования техники безопасности. Используемые при отрицательных температурах натриевый нитрат, поташ – ядовитые и опасные для здоровья человека компоненты. Недопустимо их попадание на кожный покров, а также на слизистую оболочку.
Применяя морозостойкие добавки в бетонной смеси, используйте специальные комбинезоны, перчатки для защиты рук, очки. Обеспечивайте хранение веществ в закрытых помещениях.