Как при минусовой температуре заливать бетон: способы и советы специалистов

• 23 Февраля, 2020
• Строительство
• Маргаритка Ангел

Бетон — один из самых востребованных материалов в строительстве. Наиболее подходящими условиями для его затвердевания считается температура окружающей среды + 20 ˚С. Но иногда приходится заливать бетон при минусовой температуре. В этом случае лучше воспользоваться услугами специалистов.

Препятствием для качественного выполнения работы может стать вода. Она нужна в бетоне не только для текучести. Вода выполняет важную функцию в процессе затвердевания. При пониженных температурах окружающей среды она из жидкого состояния переходит в твердое (превращается в лед). Это останавливает процесс твердения и способствует разрушению связей, сформировавшихся до замерзания.

Бетон может застыть даже при температуре — 4 ˚С. Однако если она опустилась ниже + 5 ˚С, то процесс твердения замедляется, а набор прочности приостанавливается и возобновляется лишь тогда, когда на улице становится теплее. Чем дольше будет застой в процессе застывания, тем меньшую прочность наберет материал. Это означает, что при пониженной температуре нужно обеспечить такие условия, при которых бетон не будет замерзать и продолжит набирать прочность.

Использование добавок

Если вам интересно знать, как при минусовой температуре заливать бетон, то вы должны ознакомиться с технологией использования добавок. Противоморозные вещества стоят не очень дорого и повсеместно доступны. Если вы приобретаете готовый бетон, то все добавки в нем уже должны быть. При этом учитываются значения температуры в конкретной местности.

Добавки содержат химические примеси — соли монокарбоновых кислот, формиат натрия и нитрит. Они ускоряют процесс отвердевания, не дают воде замерзнуть, а также увеличивают конечную прочность материала. Главным минусом использования разных добавок является то, что такие вещества справляются со своей работой лишь при — 5 ˚С. Если вас интересует, при какой отрицательной температуре можно заливать бетон, то вы должны знать, что при больших морозах некоторые добавки хоть и будут работать, но твердение начнется не так скоро, как требуется по технологии. В конечном итоге недобор прочности может составить 30 %. Некоторые добавки отличаются агрессивностью к металлической арматуре. Они разрушают ее, из-за чего конструкция теряет прочность.

Повышение марки бетона по водонепроницаемости и морозостойкости

Бетонная смесь является востребованным материалом строительства по многим причинам. В первую очередь, из-за надежности и прочности, долговечности и удобства работы, возможностью создавать на основе состава самые разнообразные проекты, а также за счет остальных качеств, среди которых высокие показатели водонепроницаемости и морозостойкости.

Улучшая данные качества, мы повышаем общие характеристики материала, делая его абсолютно беспроблемным в последующем обслуживания и повышая сроки эксплуатации.

Уже давно известно, что специальная отделка или даже гидроизоляция бетона не всегда справляется с поставленной задачей, и он за счет воздействия тех же атмосферных явлений быстро портится. Этого нам на даче точно не нужно, ведь если мы строим дом, гараж или даже небольшую беседку, нам необходимо, чтобы сооружение прослужило очень долго.

Поэтому целесообразно использовать специальные добавки, положительно влияющие на качества и характеристики бетонов, особенно если речь идет о фундаментах и цоколях, где защита необходима наиболее. К ним можно приписать также полы в душевой, на площадке около гаража, где мы часто моем машину, в бассейнах, а также в сооружениях, которые строятся на площадках с высоким уровнем грунтовых вод.

Для получения нужных характеристик в состав вводятся битумные вещества, поверхностно-активные вещества, а также компоненты с максимальным включением алюмината натрия. Работают они просто – заполняют поры в готовом бетоне.

Мы уже говорили, что часто используется не одна, а сразу несколько добавок, ну или определенным составом улучшается несколько характеристик. Так вот, для улучшения качеств по водонепроницаемости можно применять силикатный клей, то же жидкое стекло, который повышает марку бетона по морозостойкости и водонепроницаемости, а также увеличивает скорость схватывания смеси, будущую прочность.

Преимущества использования добавок

Многие хотят знать, как при минусовой температуре заливать бетон. Чтобы не ошибиться, сначала нужно ознакомиться со всеми преимуществами и недостатками того или иного метода. Наиболее распространенной технологией является добавление присадок. У них есть одно весомое преимущество — такой подход позволяет выполнять бетонирование в любое время года.

Используя присадки, можно осуществлять транспортировку бетонного раствора при пониженных температурах. Чтобы обеспечить качественное схватывание материала, не требуется использовать дополнительные системы подогрева. Бетонный монолит при внесении противоморозных добавок получает дополнительную прочность, расход раствора снижается (если проводить сравнение с материалом, приготовленным по обычной рецептуре).

Что добавляют в раствор в зимнее время?

Наиболее распространенным ингредиентом являются противоморозные добавки. Промышленность выпускает их в жидком и сухом состоянии, для разных температур. Также есть варианты для бетона,

для кладочных работ, штукатурки, для кирпича, для блоков…

Интересно — посредством таких компонентов, цементный раствор успевает застыть, прежде чем он замерзнет. При соединении добавок и цемента, выделяется тепло, раствор греет сам себя.

Как известно, процесс гидратации длительный, главное — не дать замерзнуть монолиту именно на стадии первичного застывания.

Многие задают вопрос — для чего добавляют соль в цементный раствор?

Соль в раствор добавляли издавна, но постепенно внедрение новых материалов, химических добавок вытеснили поваренную соль. Тем более, после нее часто вступают белые высолы на кирпиче. Надо ждать пару тройку лет, чтобы их смыл дождь и снег.

Основные недостатки противоморозных добавок

Чтобы при минусовой температуре заливать бетон без снижения качества материала, необходимо ознакомиться и с недостатками противоморозных добавок. Во-первых, они могут повлечь появление солевых кристаллов на поверхности, которые почти не поддаются удалению. Во-вторых, порой они снижают прочность бетонного камня. Это происходит в том случае, если пропорции рассчитаны неверно, а технология приготовления или схватывания нарушена. В-третьих, отдельные компоненты могут быть непригодными для использования в жилых помещениях, так как являются токсичными.

Плюсы и минусы

Применение добавок продлевают сроки эксплуатации готового сооружения и помогают ускорить процесс застывания раствора.
Противоморозные добавки обладают рядом таких преимуществ:

• увеличивают прочность монолита;
• продлевают сроки эксплуатации готовой конструкции;
• повышают морозостойкость и влагонепроницаемость смеси;
• снижают риск усадки и деформации возведенного сооружения;
• ускоряют застывание раствора;
• предотвращают коррозию и преждевременное разрушение поверхности.

Однако заливка бетона зимой с использованием специальных присадок имеет и ряд недостатков, таких как:

• увеличение расхода цемента для повышения прочности бетона;
• выделение входящими в состав добавки компонентами токсинов;
• если нарушены правила изготовления морозоустойчивой бетонной смеси, поверхность потеряет свои заявленные качества.

Технология подогрева

Многие начинающие мастера не знают, при какой температуре нужно греть бетон. Тут важно учитывать одно правило: если столбик термометра опускается ниже + 5 ˚С, то процесс твердения замедляется. Чтобы этого избежать, подогрев нужно начинать, когда температура окружающей среды опустилась ниже этой отметки. Действовать при этом можно следующим образом:

• пропустить ток через бетон с помощью электрода;
• пропустить ток через провод, заранее уложенный внутрь материала.

Первый способ обходится дешевле, так как в роли электродов могут выступать металлические прутья. Если следовать правилам, для этих целей потребуется специальное оборудование. Однако некоторые умельцы подключают к арматурным электродам сварочный аппарат, пропуская ток через раствор и нагревая его. Армированный бетон прогревается при напряжении до 127 В. Без металлической арматуры следует использовать напряжение до 380 В.

Второй способ предусматривает дополнительные затраты на нагревательный кабель. Его укладывают арматурным каркасом. К нему подключается ток через подстанции. Этот способ обходится дороже, но является более эффективным по сравнению с подогревом с помощью электродов.

Главным минусом вышеописанного метода можно назвать финансовые расходы. Кроме того, при подогреве нужно неустанно следить за температурой. Если она поднимется излишне, это станет причиной пересыхания материала и может нарушить прочность конструкции. Если морозы внушительные, следует дополнительно утеплять опалубку. Теперь вам известно, при какой температуре нужно греть бетон.

Пластификаторы для бетона

Очень густой состав плохо укладывается в опалубку, он не имеет необходимой пластичности и не заходит в труднодоступные места. Очень часто задача заливки усложняется армировкой, особенно очень густой, куда материал и вообще не попадает, оставляя пустоты, негативно влияющие на прочность.

Можно было бы добавить в бетонную смесь воды, чтобы та стала более жидкой. Но делать этого нельзя, ведь тогда понижается марка состава по водонепроницаемости и морозостойкости, сам раствор теряет в качествах. Тем более, делать этого нельзя в зимний период, когда мороз может серьезно испортить бетон.

Поэтому сегодня, как, в принципе, и много лет назад, для увеличения пластичности бетона используют пластификаторы.

На частных стройках Советского Союза нередко использовались обычное мыло, стиральные порошки, а также известь и глина. Но сегодня на рынке есть специальные добавки, которые увеличивают пластичность бетона. Работают они по принципу облегчения скольжения частиц бетонной смеси, то есть, снижают внутреннее трение массы.

Пластификаторы нередко используются и в дачном строительстве и в зимний период, необходимо только чтобы рецептура приготовления максимально соответствовала требованиям.

Утепление во время твердения

Допускается использовать обычные способы утепления. Это актуально, если температура окружающей среды имеет показатель не ниже — 5 градусов Цельсия. Утепляется чаще всего опалубка (если она есть), а также видимые части бетона. С этой целью можно использовать всевозможные материалы, например опилки или пенополистирол.

Одним из наиболее популярных способов выступает создание шатра вокруг объекта. Внутрь такого сооружения можно установить обогревательные пушки. Этот метод имеет недостаток, заключающийся в том, что бетон при подаче должен иметь заданную температуру. Кроме того, обычное утепление без дополнительного подогрева окажется малоэффективным, если на улице сильные морозы.

Дозировка и расход

Количество требуемой противморозной добавки зависит от таких факторов:

• прочность применяемого цемента;
• температурный показатель окружающей среды;
• химический состав защитной смеси.

Сколько потребуется присадки для получения определенной прочности бетонного раствора, представлено в таблице:

Разновидности противоморозных добавок

Чтобы залить бетон при минусовой температуре, какую добавку выбрать? На рынке представлены такие разновидности данных средств:

1. Антифризы.
2. Сульфаты.
3. Противоморозные добавки.

Антифризы — это вещества, которые снижают температуру кристаллизации жидкости и ускоряют время схватывания материала. Сульфаты — это добавки, которые максимально ускоряют застывание и выделяют тепло, благодаря чему компоненты раствора быстрее смешиваются и становятся однородной массой. Это понижает температуру замерзания. В продаже можно встретить противоморозные добавки, которые называются ускорителями. Данные компоненты способны повысить скорость растворения силикатных составляющих, которые вступают в реакцию с продуктами гидратации раствора. Это обеспечивает образование основных и двойных солей, снижающих температуру замерзания смеси.

Особенности бетонирования зимой

Производство бетонных работ в зимних условиях при минусовых температурных показателях противопоказано. Это обусловлено тем, что вода, входящая в состав цементнобетонного раствора уже при температуре 0 °C начинает замерзать и кристаллизоваться. Такой процесс приводит к утрате смесью своих физико-технических свойств. В результате образуется твердый цементный камень, который после оттаивания становится рыхлым и расслоившимся. Противоморозные добавки в цемент предотвращают процесс замерзания раствора, благодаря чему бетонные работы без прогрева можно не прекращать даже зимой.

Бетонирование, когда температура опускается ниже нуля, может проводиться 3-мя основными способами:

• Метод термоса при зимнем бетонировании. Применяется для обустройства массивных сооружений. В утепленную опалубку заливается раствор, который за счет выделяемой теплоты постепенно набирает нужную прочность.
• Методы выдерживания в искусственных укрытиях. Производится устройство тепляков, где поддерживается оптимальная температура, необходимая для твердения бетонного раствора.
• Химические добавки для бетона. Снижают температуру замерзания воды, что положительно влияет на качественное затвердение и раствора.

Методы зимнего бетонирования разрешено комбинировать между собой. Выбор того либо иного способа зависит от площади заливаемой поверхности, вида состава и требуемой прочности бетонной поверхности.

Противоморозная добавка CemFrio

Среди недорогих предложений на рынке следует выделить средство CemFrio. Оно предназначено для увеличения прочности материала, заливаемого при минусовых температурах. Эта комплексная добавка используется не только для бетона, но и для других растворных смесей. Она ускоряет затвердевание и обеспечивает пластифицирующее воздействие. Бетонирование с ее использованием допускается осуществлять при температурах до — 20 ˚С.

Возводиться с ее помощью могут сборно-монолитные или монолитные бетонные, а также железобетонные конструкции. Добавка обеспечивает предотвращение вероятности их разрушения при воздействии отрицательных температур. Дозировать это вещество следует с запасом в большую сторону, ориентируясь на примерные показатели градусника в течение суток (не только днем, но и ночью) на всем этапе затвердевания раствора. Набор прочности бетона при минусовой температуре в данном случае будет обеспечиваться в диапазоне отметок от + 10 до — 20 ˚С. При этом потребность добавления воды в растворные смеси снижается на 5 %, прочностные характеристики увеличиваются на 10 %.

Что будет с бетоном при минусовой температуре?

Часто, возведение фундамента сопровождается внезапной сменой температуры, монолитная масса начала застывать, а ночью ударил мороз и все замерзло. После оттаивания, он затвердеет при восстановлении поврежденных участков. По мнению опытных строителей, допускается одноразовый цикл заморозки — оттаивания при относительно невысоком минусе на улице. При соблюдении правил, укладку в зимнее время можно производить также, как летом. Важной особенностью является доставка готовой подогретой смеси миксером, сооружение утепленной опалубки, использование дополнительных материалов для укрытия основания, обязательная гидроизоляция поверхности.

Для придания бетона высоких прочностных характеристик, песок должен быть карьерный сеяный или промытый. Данный вид имеет шероховатую поверхность, которая дает высокое сцепление с цементом.

Щебень в растворе также должен быть карьерным — благодаря шершавой поверхности, он быстро схватывается с цементным молочком и песком.

Как самостоятельно подогреть бетон

Теперь вам известно, что заливать бетон в мороз можно разными способами. Если вы не хотите применять соответствующие добавки, используйте метод подогрева раствора. Для этой цели чаще всего работают с электродами. Это связано с простотой и дешевизной метода, ведь нет необходимости задействовать нагревательные провода и трансформаторы. Такой способ основан на физических свойствах электрического тока, который проходит через проводник и выделяет определенное количество тепла.

Проводимым материалом выступает бетон. Когда ток проходит через водосодержащий раствор, он его нагревает. Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение больше 127 В. Если такая конструкция отсутствует, можно использовать и 220 В, и 380 В. Большее напряжение подавать не рекомендуется.

Если мы заливаем бетон в мороз, можно использовать разные материалы для подогрева, например стержневые электроды. Для их создания следует брать металлическую арматуру диаметром от 8 до 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на некотором расстоянии друг от друга и подключаются к разным фазам.

Если конструкция сложная, электроды для подогрева будут незаменимы. Для таких целей не подходит стеклопластиковая арматура, так как она является диэлектриком. Можно использовать электроды в виде пластин. В данном случае схема подогрева очень простая. Пластины нужно расположить на противоположных сторонах залитого раствора и подключить к разным фазам. Проходящий ток при этом будет нагревать бетон.

Иногда мастера используют узкие полосы. Принцип их действия такой же, как и пластин. Электроды могут быть еще и струнными. Они применяются при заливке колонн, столбов и балок. Принцип действия аналогичен. Струны при этом следует подключить к разным фазам. Прогрев электродами необходимо осуществлять переменным током, так как постоянный, проходящий через воду, способствует электролизу. При этом вода будет химически разлагаться, не выполняя свою роль в процессе твердения. Теперь вам известно, заливают ли бетон в минусовую температуру.

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.

Людмила Губаева
Недвижимость Татарстан

Инфракрасный и индукционный способы

Если вы задумались о том, как залить бетон в минусовую температуру, можете также использовать индукционный способ. В основном он применяется в ригелях, балках и прогонах. Этот способ не очень распространен из-за сложности устройства. Заключается он в том, что изолированный провод создает индукцию и нагревает арматуру, вокруг которой осуществляется обмотка элемента.

Прогрев с помощью инфракрасных лучей основан на способности последних нагревать поверхность прозрачных объектов с передачей тепла по объему. При использовании этого метода следует выполнять окутывание бетона прозрачной пленкой, которая будет пропускать лучи сквозь себя, не позволяя теплу быстро улетучиваться. Достоинство такого подогрева заключается в том, что можно не задействовать трансформаторы. Есть у метода и недостаток. Он выражен в неспособности инфракрасного излучения осуществлять равномерный обогрев больших конструкций.

Если вы планируете залить бетон в минусовую температуру, то должны знать, что описанный выше способ подходит лишь для тонких конструкций. Независимо от того, какой вид электропрогрева используется, нужно следить за температурой. Если она поднимется до отметки выше + 50 ˚С, это создаст опасные условия. Скорость нагрева (как и остывания) не должна превышать 10 ˚С в час.

Виды

Существующие добавки по-разному влияют на физико-химические свойства бетона. Всего можно выделить три механизма их противоморозного действия:

• понижение температуры кристаллизации воды, способствующее нормальному протеканию реакций схватывания (антифризы);
• ускорение процесса затвердевания и уменьшение времени до набора бетоном критической прочности (ускорители схватывания);
• растворение изначально нерастворимых компонентов бетона в воде. Итоговый результат аналогичен действию антифризов, однако пагубное влияние на целостность и эстетичность бетонного монолита оказывается значительно меньшим.

Наиболее распространены первые два типа присадок – антифризы и ускорители схватывания. В качестве противоморозных добавок применяются неорганические и органические соли (хлориды, нитраты, сульфаты, карбонаты и формиаты щелочных и щелочноземельных металлов), а также органические соединения (мочевина).

О том, как происходит/работает зимнее бетонирование с применением противоморозных добавок, нужно ли греть такой бетон — обо все этом мы расскажем далее.

Какие еще вещества можно использовать для подогрева бетонного раствора

Мы рассмотрели, до скольки градусов мороза можно заливать бетон. Следует сказать, что чаще всего используются противоморозные добавки. Среди прочих допускается применять карбонат кальция, который по-другому называется поташ. Этот кристаллический противоморозный компонент ускоряет застывание бетона и рекомендован к использованию исключительно вместе с тетраборатом натрия (сульфидно-дрожжевой бражкой). Многим она больше известна под названием «бура».

Карбонат кальция, добавленный в чистом виде, может привести к снижению прочности конструкции. Количество тетрабората натрия и бражки должно составлять не более 30 %. Выбирая добавки в бетон при минусовых температурах, вы должны учитывать, что поташ является опасным веществом. Его можно использовать только с соблюдением мер безопасности. В качестве самостоятельной добавки можно применить тетраборат натрия. Эта присадка является смесью солей натрия, аммония и кальция. Примесь из тетрабората натрия сохраняет структуру конструкции. Бура исключает возникновение трещин и снижает водопроницаемость бетона. Его прочность при этом увеличивается на 30 %.

Можно ли добавлять соль в бетон зимой и использовать модификаторы

Снижение температурного порога кристаллизации воды осуществляется путем добавления специальных присадок. Это позволяет обеспечить стандартное протекание гидратации цемента в условиях зимнего похолодания.

Приготовление смесей с противоморозными добавками производится особым порядком

В специализированных магазинах предлагают различные пластифицирующие вещества, наряду с которыми в частном домостроении применяют следующие доступные компоненты:

• кальциевую соль соляной кислоты;
• карбонат калия, известный как поташ;
• техническую соль (хлорид натрия);
• натриевую селитру.

Среди частных застройщиков популярна обычная соль, позволяющая частично снизить порог кристаллизации. Однако ее ведение не дает гарантии сохранения эксплуатационных характеристик бетона. Использование промышленно произведенных добавок более предпочтительно.