Заливка бетона в холодную погоду – Как заливать

Хотя, похоже, не существует определенной температуры, ниже которой нельзя опускаться, при заливке бетона... следует четко определить, где вы проводите границу!

• Когда слишком холодно для заливки бетона?
• Заливка бетона в холодную погоду
• Действительно ли разумно бетонировать в холодное время года?
• Планирование заливки бетона для вашего конкретного сценария имеет решающее значение
• Как предотвратить замерзание бетона?
• Контролируйте температуру при бетонировании в холодную погоду
• Контролируйте окружающие условия во время и после заливки.

Когда слишком холодно для заливки бетона?

«Согласно текущему определению Американского института бетона (ACI) бетонирования в холодную погоду, изложенному в ACI 306, «период, когда в течение более трех последовательных дней средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту (F) и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту в течение более половины любого 24-часового периода.«Такое определение может потенциально привести к проблемам с замерзанием бетона на раннем этапе»._[1]По данным Ассоциации производителей портландцемента (PCA).

Заливка бетона в холодную погоду

Является постоянной проблемой для специалистов по бетону. Технологические достижения в отрасли дают исключительные советы о том, как успешно заливать бетон в холодную погоду. Дают ли эти достижения вам достаточную уверенность для принятия решения? Планируете ли вы эту заливку или нет?

Действительно ли разумно бетонировать в холодное время года?

Быстрый ответ на этот вопрос — проверить прогноз погоды. Если завтрашняя температура будет около 32°F, возможно, вам стоит подумать о переносе заливки бетона на другой день.

Но иногда ответ не такой определенный, как конкретная температура. Истинный ответ будет зависеть от вашего подхода… и ваших местных ресурсов. Но сначала давайте вернемся к тому, как температура влияет на заливку бетона. Что определяет холодную погоду для бетона?

Американский институт бетона (ACI) – ACI 306R-10 заявил, что «Холодная погода наступает, когда температура воздуха упала или, как ожидается, упадет ниже 40°F (5°C) в течение периода защиты. Период защиты — это время, необходимое для предотвращения воздействия холодной погоды на бетон. _[2]

Подрядчики по бетонным работам, живущие в климате, где температуры обычно попадают в этот диапазон, понимают, что им нужно «мыслить нестандартно». основы box.” Давайте доберемся до нуля и посмотрим, как это делается!

Планирование заливки бетона для вашего конкретного сценария имеет решающее значение

А что, если земля замерзла?

Если земля замерзла, происходит расширение, что создает нестабильную опору для фундамента. Когда нагрузка прикладывается как конструкция к фундаменту, может произойти осадка, поскольку земля начинает таять.

Джеймс Р. Бати II, CFA, управляющий директор Ассоциации бетонных фундаментов, написал, что «система фундамента проектируется на основе прочности или, скорее, несущей способности поддерживающего грунта. Когда грунт замерзает, его объем расширяется, создавая частицы льда и изменяя его опорное состояние. Как только замерзший грунт получил структуру, эта структура ложно поддерживается расширенным уклоном и будет испытывать осадку по мере оттаивания грунта. _[3]

Учитывая эту проблему, я поделюсь ключевыми стратегиями, которые помогут вам спланировать… и завершить ваш бетонный проект в холодные зимние месяцы.

Не допускайте замерзания земляного полотна. Разморозить земляное полотно (любой подповерхностный материал, который напрямую влияет на область заливки бетона), если он заморожен. Сделайте все необходимое, чтобы избежать заливки бетона на замерзшее основание (пиротехника не рекомендуется)! Если земляное полотно замерзло, потенциальная осадка — не единственная проблема.

Бетон — пористый материал, который может впитывать влагу из основания, что может ослабить его способность набирать прочность. (Помните, если вы заливаете бетонную плиту, замедлитель парообразования (Должен быть размещен между подстилающим слоем и бетоном. Убедитесь, что выбранный вами замедлитель испарения соответствует стандарту ASTM E1745.)

Как предотвратить замерзание бетона?

Профилактика включает покрытие подстилающего слоя изоляционными материалами, такими как одеяла или солома, чтобы защитить его от льда и снега. Если подстилающий слой замерзнет, ​​может потребоваться выкопать грунт до уровня ниже линии промерзания и удалить все замерзшие участки. После достаточного оттаивания подстилающий слой следует снова засыпать и уплотнить, приняв меры по предотвращению замерзания.

Может возникнуть необходимость накрыть формы фундамента, стальную арматуру и даже инструменты, которые будут использоваться во время заливки, изоляционными одеялами, чтобы они оставались максимально теплыми. Любой физический элемент, которому подвергается бетон, может стать источником потери тепла во время заливки бетона (даже инструменты)! Вам следует продумать все возможные непредвиденные обстоятельства…

Международная ассоциация по свойствам воды и пара (IAPWS) утверждает, что «При охлаждении жидкая вода сжимается, как и ожидалось, до тех пор, пока не достигнет температуры примерно 4 градуса Цельсия.

После этого он немного расширяется, пока не достигнет точки замерзания, а затем, когда замерзает, расширяется примерно на 9%»._[4] Это весьма наглядное свидетельство термодинамических свойств воды… и того, как она может влиять на уплотнение земляного полотна.

Контролируйте температуру при бетонировании в холодную погоду

Хорошее планирование включает в себя беседу с компанией, производящей готовые бетонные смеси, о поддержании температурного режима при заливке бетона в холодную погоду.

Знайте, какую температуру воды вы добавляете

Вода может быть слишком горячей для бетонной смеси.Можно использовать воду температурой от 140 до 180 градусов по Фаренгейту, но температура выше 180 градусов по Фаренгейту испортит смесь. Чтобы предотвратить возможность схватывания бетона, ни в коем случае нельзя допускать контакта цемента с горячей водой; вместо этого заполнитель следует смешивать с водой перед добавлением цемента"._[5]

Учитывайте потери тепла, если смесь не изготавливается на месте.

При разнице температур бетона в 10 градусов по Фаренгейту время схватывания увеличивается на 1/3 значения (пример: 6-часовое схватывание при 70 градусах по Фаренгейту эквивалентно 8-часовому схватыванию того же бетона при 60 градусах по Фаренгейту). _[6] Знание ожидаемого времени транспортировки от бетонного завода до строительной площадки дает возможность приблизительно оценить потери тепла… и то, как они могут повлиять на время схватывания после заливки бетона.

Планируйте типы ускоряющих добавок, которые подойдут вам лучше всего.

Два типа ускорителей — хлорид кальция и нехлоридный тип. Однако хлорид кальция может вызвать коррозию любой стали, используемой в бетоне. Нехлоридный тип, однако, не вызывает коррозии и может использоваться в гораздо больших количествах»._[7] Если арматурная сталь не понадобится, наиболее эффективным способом корректировки смеси является добавление либо хлорида кальция, либо ускоряющей добавки, содержащей хлорид кальция. _[8] Хлорид кальция помогает ускорить процесс гидратации бетона, выступая в качестве катализатора, способствующего высвобождению оксида кальция из цемента, что позволяет быстрее инициировать процесс гидратации и быстрее достичь критической прочности на сжатие 500 фунтов на кв. дюйм (3.5 МПа).»._[9]

Бесплатная загрузка – 4 причины, по которым ваш бетон долго сохнет

Подумайте, какие виды дополнительного цемента можно добавить в смесь.

Какой тип цемента дает более эффективные результаты, тип I или тип III? Хотя «Цемент типа I доказал свою эффективность в условиях холодной погоды, тип III может обеспечить дополнительный контроль и защиту от воздействия более высоких внутренних температур, что приводит к ускоренному набору прочности. _[10] Использование цемента типа III (высокоскоростного) ускоряет время схватывания бетона и набор прочности. Более тонко измельченный, чем цемент типа I или типа II, цемент типа III может также содержать больше трикальцийсиликата. Как тонкий помол, так и более высокое содержание трикальцийсиликата увеличивают скорость, с которой выделяется тепло при гидратации. _[11]

Будут ли частые перепады температуры во время сушки?

Температурные сдвиги, которые создают «Совокупный эффект последовательных циклов замораживания-оттаивания и разрушение пасты и заполнителя в конечном итоге может привести к расширению и растрескиванию, расслоению и крошению бетона. _[12]

Для предотвращения этих катастрофических результатов необходимо добавить «Воздухововлекающий бетон, который содержит миллиарды микроскопических воздушных ячеек на кубический фут. Эти воздушные карманы снимают внутреннее давление на бетон, предоставляя крошечные камеры, в которые может проникнуть вода при замерзании. Воздухововлекающий бетон производится с использованием воздухововлекающего портландцемента или путем введения воздухововлекающих агентов под тщательным инженерным контролем, пока бетон смешивается на рабочем месте. Количество вовлеченного воздуха обычно составляет от четырех до семи процентов от объема бетона… но может варьироваться в зависимости от особых условий. _[13]

Проще говоря… не допускайте замерзания бетона и зоны удара!

Помните... «Люди не планируют неудачу. Они терпят неудачу в планировании»._[14]

Планирование заливки бетона в холодную погоду завершено. Сегодня день бетона. Не пренебрегайте достаточным количеством пластика, изоляционных одеял, соломы и т. д., чтобы покрыть бетон для сохранения тепла и обеспечения надлежащего затвердевания. Вам могут понадобиться дополнительные источники тепла в экстремальных климатических условиях для поддержания надлежащей температуры окружающей среды.

После заливки и отделки бетона крайне важно не допустить его замерзания. По данным компании Portland Cement Company, «Весь бетон необходимо защищать от замерзания до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi), что обычно происходит в течение первых 24 часов. _[15] Кроме того, «Стандарт ACI-306R рекомендует поддерживать температуру бетона на уровне рекомендуемой температуры укладки 55 градусов по Фаренгейту в течение требуемого периода защиты. _[16] Джеймс Бэти утверждает, что «температура замерзания бетона составляет около 27 градусов по Фаренгейту, в зависимости от бетонной смеси. _[17]

Ни в коем случае нельзя допускать замерзания бетона в течение первых 24 часов после его укладки. Поскольку гидратация цемента является экзотермической реакцией, бетонная смесь будет выделять некоторое количество тепла.

Бетон, удерживаемый в формах или покрытый изоляцией, редко теряет достаточно влаги при температуре от 40 до 55 градусов по Фаренгейту, чтобы ухудшить затвердевание. Хорошей практикой является оставлять формы на месте как можно дольше, поскольку они помогают более равномерно распределять тепло и предотвращают высыхание бетона.

Также важно предотвратить быстрое охлаждение бетона по окончании периода нагрева. Внезапное охлаждение поверхности бетона, когда внутри тепло, может привести к термическому растрескиванию»._[18]

Контролируйте окружающие условия во время и после заливки.

Естественным результатом химических реакций, напрямую связанных с застыванием и отверждением бетона, является нагревание. Вы должны иметь возможность контролировать и регистрировать условия окружающей среды вместе с температурой бетона по мере его высыхания. Простым решением является покупка инфракрасного термометра для измерения температуры бетона и термогигрометра для контроля температуры воздуха.

Если вы заливаете будущее напольное покрытие и хотите контролировать температуру и относительную влажность во время высыхания бетона, регистратор данных — удобный инструмент. Например, Wagner Meters' Умный регистратор™ позволяет контролировать, фиксировать и записывать условия окружающей среды в течение 300 дней или 12,000 XNUMX показаний.

Заливка бетона в холодную погоду всегда создавала трудности для специалистов по бетону…

Однако захватывающие достижения в этой отрасли позволили профессионалам в области бетона успешно заливать бетон в холодную погоду! Понимание доступных вариантов… знание того, к каким местным ресурсам вы можете получить доступ, даст вам уверенность в том, что вы сможете поддерживать постоянный уровень производства в течение всего года!

**Примечание… всегда уточняйте у поставщика бетона количество любых добавок, которые следует включить в бетонную смесь.

Ранее опубликовано в журнале ProInstaller.

Ссылки:

[1] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting
[2] https://www.concrete.org/topicsinconcrete/topicdetail/cold%20weather
[3] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[4] http://www.iapws.org/faq1/freeze.html
[5] https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/10306898/cold-weather-concrete-pouring
[6] https://www.cemexusa.com/documents/27329108/45560536/cold-weather-concreting.pdf/8a67fa2b-5119-55ba-c212-e3da4b369b39
[7] http://www.stixnstones.com/blog/bid/75732/What-Precautions-Should-You-Take-When-Pouring-Concrete-in-the-Winter
[8] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_023585.pdf
[9] https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/10306898/cold-weather-concrete-pouring
[10] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[11] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_023585.pdf
[12] http://www.cement.org/Learn/concrete-technology/durability/freeze-thaw-resistance
[13] http://www.cement.org/cement-concrete-applications/working-with-concrete/air-entrained-concrete
[14] http://www.azquotes.com/quote/710547
[15] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting
[16] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_017796.pdf
[17] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[18] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting

Вагнер Метры

Wagner Meters — семейный американский бизнес, который стремится предоставлять решения в области технологий измерения влажности, которые повысят качество и ценность проекта каждого клиента. Имея почти 60-летнее наследие инноваций, Wagner продолжает оставаться ресурсом как для отдельных мастеров, так и для высокопроизводительных коммерческих предприятий.

Последнее обновление: 19 апреля 2024 г.