3 января
Какие процессы происходят внутри бетонного раствора и при какой температуре его можно заливать
Спор о том, можно ли заливать бетон зимой, ведется каждый строительный сезон. Чтобы окончательно понять детали этого процесса и определиться для себя, стоит ли рисковать или лучше подождать до весны, есть смысл узнать, какие изменения происходят внутри цементной смеси. А еще «Реальное время» собрало советы от профессионалов отрасли о том, как «утеплить» строительные работы, чтобы даже зимняя заливка бетона не стала чем-то невозможным.
Что происходит внутри цементной смеси
Процесс затвердевания смеси цемента и воды называется гидратацией. Начинается он сразу же после смешивания раствора, но бетон схватывается далеко не сразу. После того как раствор выливают из бетономешалки в подготовленную опалубку, начинаются последовательные этапы затвердевания материала.
Сначала раствор схватывается — на это уходит от одного до двадцати часов (в зависимости от состава смеси и условий на улице).
Второй этап — твердение раствора. В течение месяца раствор набирает до 90% окончательной прочности. После этого бетон продолжает твердеть во время эксплуатации.
Как идет гидратация, прямо зависит от температуры воздуха. Если на улице +5°C, процесс схватывания начинается через пару часов после заливки и идет около 10 часов. Если за окном +20°C, то отвердевание начнется уже через три часа после заливки.
Строители считают, что лучше всего заливать бетон при температуре окружающей среды от +5°C до +30°C. Температура смеси при этом должна быть летом и осенью до +30°C, а в холодное время года за счет разогрева компонентов теплым воздухом или паром — до +70°C. Это наилучшие условия для гидратации.
В жару бетонировать — не лучшая идея
Зимой, если на улице устойчивый минус, раствор может замерзнуть еще до завершения схватывания. И это бетонной смеси на пользу, разумеется, не идет. Но и летом сильная жара — тоже не лучшее время для заливки бетона. Дело в том, что если на улице жарче, чем +30 градусов, то смесь во время химической реакции будет увеличиваться в объеме. После формирования цементного камня он неминуемо должен остывать и уменьшаться, но этому помешает быстро сформировавшаяся кристаллическая структура. В итоге если дать смеси застыть при экстремально высокой температуре, то в бетоне возникнет сильное внутреннее напряжение — и позже он может просто растрескаться.
Одно из правил для работы летом: бетонировать лучше ранним утром или вечером, чем в жаркие часы. И еще — надо защитить бетон от потенциального обезвоживания. А для этого, чтобы из смеси не испарялась влага, можно делать следующие вещи: закрывать поверхности опилками, стружкой или хотя бы песком; увлажнять заливку из лейки или поливать деревянную опалубку водой из ведер.
Но и в мороз тоже несладко
При низких температурах гидратация замедляется. Залитый бетон не успевает набрать прочность, прежде чем окончательно замерзнет. Уже при нулевой температуре затвердевание раствора в наружном слое бетона останавливается полностью. В более глубоких слоях процесс продолжается несколько часов — до тех пор, пока не остынут все компоненты. Вода не успевает войти в реакцию с цементом — она замерзает раньше. А поскольку лед занимает больший объем, то структура бетона нарушается.
Однако если деваться некуда и надо во что бы то ни стало забетонировать, например, фундамент, строители выходят из положения подручными методами. Есть несколько технологий и технических средств, с помощью которых можно попытаться избежать вышеуказанных проблем.
- Перед заливкой прогревать элементы бетона (воду, щебень, цементную смесь) или опалубку.
- Внутрь плитного или ленточного фундамента уложить нагретый кабель.
- Установить тепловые пушки вокруг фундамента на первые трое суток и включить.
- Закрыть весь фундамент пленкой и таким образом создать некое подобие теплицы.
- Ввести в смесь реагенты, которые снизят температуру кристаллизации воды или ускорят время твердения фундамента.
Однако любая из этих технологий усложняет процесс строительства и удорожает его. Поэтому используются они в основном в многоэтажном строительстве, а не в частном.
Так что же делать?
Если стройку откладывать нежелательно, а на улице не сильный мороз, то можно использовать портландцемент с повышенной скоростью отвердевания (в его маркировке есть литера R). Чтобы его использовать, сначала две трети воды нагревается примерно до 70 градусов. Потом в нее добавляются песок и щебенка. Наконец, в смесь добавляются оставшаяся треть воды и цемент.
Месить такой раствор нужно вдвое дольше, чем обычно. В полтора раза увеличивается и время вибрационного уплотнения. Перед тем как заливать раствор, проверьте, нет ли на опалубке льда, снега. Прогрейте подстилающий слой. После заливки бетона нужно прикрыть его поверхность полимерной пленкой — она убережет поверхность от быстрого замораживания.
Если же это все не внушает вам доверия, то лучше дождаться, когда температура воздуха вырастет до +5 градусов и выше. Но зимняя заливка чревата следующими финансовыми потерями:
- бюджет строительства вырастает на треть;
- даже оттепель не повод для того, чтобы не добавлять антиморозные присадки при зимних работах;
- зимой надо будет заказывать готовый бетон (на месте его приготовить просто не получится), стало быть, придется еще и доставку заказывать;
- а чтобы греть заливаемое, понадобится еще решить вопрос с электричеством.
