Как влияют осадки и температура на застывающий бетон

Внешние параметры окружающей среды влияют на процесс схватывания, затвердевания и окаменения используемых бетонных смесей. Насколько критична зависимость финального качества продукции от погодных условий? Можно ли бетон заливать в дождь? Что делать при очень высокой или слишком низкой температуре воздуха? Об этом вы прочитаете в статье.

Специфика застывания бетона вне закрытых помещений

В рамках проведения бетонных работ на продукцию могут влиять внешние факторы окружающей среды. Речь идёт о недостроенных зданиях, формировании конструкций на грунте и так далее. В данном случае существуют рекомендованные значения, при которых пластичная масса правильно схватывается, затвердевает и окончательно каменеет:

• Колебания суточных температур – 15-27 градусов Цельсия;
• Относительная влажность – 60-70 процентов.

В рамках обозначенных параметров материал должен застывать при атмосферном давлении и отсутствие прямых солнечных лучей, разогревающих субстанцию. Учитывая описанные характеристики, можно выбрать удобный сезон для проведения мероприятий строительного характера – это середина весны, всё лето и начало осени.

Однако достаточно часто в строительные работы вносят корректировки изменения погодных условий. Ранняя осень с невысокими температурами, затяжными ливнями или слишком сильная жара на протяжении нескольких недель провоцирует изменение комфортной среды дозревания бетонной смеси. В норме, материал первично схватывается в течение 2 суток, набирает критическую прочность на протяжении 10-12 дней, окончательно застывает около 1 месяца.

Влияние окружающей среды на состояние бетона

Ниже, рассмотрены типичные обстоятельства резкого изменения погодных условий с соответствующим их влиянием на бетонные работы:

• Дождь. Небольшие осадки во время проведения бетонных работ, связанных с выкладкой и уплотнением материала не оказывает негативного влияния на конструкцию. Однако затяжные ливни, сопровождающиеся выпадением значительного количества жидкости на грунт и поверхность бетона, провоцирует вымывание из смеси вяжущего вещества, песка, что негативно сказывается на технико-эксплуатационных свойствах материала.
• Низкая влажность и прямые солнечные лучи, наряду с высокой температурой. В сильную летнюю жару при невысокой влажности и попадании прямых солнечных лучей на застывающую бетонную конструкцию происходит сверхнормированное ускорение вывода жидкости из структуры материала. Неестественная дегидратация создает предпосылки к формированию внутренних напряжений, появлению раковин, разнообразных трещин в продукции.
• Низкие температуры. По мере уменьшения суточных температур ниже 15 градусов бетонная смесь застывает медленнее из-за ухудшения испарения воды из раствора. При приближении к нулю градусов Цельсия процесс созревания продукции останавливается, а отрицательные температуры замораживают жидкость в пластичной массе, что в дальнейшем негативно сказывается на качестве бетонной конструкции.

Действия при дожде

В рамках стандартных защитных мероприятий проводятся следующие действия:

• Накрытие внешних поверхностей бетонной конструкции полиэтиленовой воды защитной пленкой в 2-3 слоя.
• Регулярный мониторинг состояние покрытия, уменьшение частоты полива бетона в рамках его вызревания до набора критической прочности вплоть до 1-2 раз за сутки.
• Удаление излишков накопившейся на поверхности полиэтилена воды, дополнительные защитные мероприятия в отношении опалубки и прочих элементов, Куда может попасть атмосферное жидкость в результате интенсивных длительных ливней на протяжении нескольких дней.

Действия при жаре и малой влажности

В рамках стандартных защитных мероприятий выполняются следующие процедуры:

• Укрытие бетонной конструкции полимерной светоотражающей пленкой, препятствующей прямому попаданию солнечных лучей на поверхность застывающего бетона. Под нижнюю часть подкладывается обычный полиэтилен.
• Организация регулярного капельного мелкодисперсного полива бетонного покрытия в течение 10 суток с момента выкладки материала в опалубку. Процедуры производятся от 4 до 6 раз в сутки при наличии верхнего изолирующего слоя (полиэтилен + светоотражающая пленка). Если последний отсутствует, то увлажнять площадь следует каждый час.

Не рекомендуется поливать материал сплошным потоком воды из шланга, поскольку в данном случае происходит размывание поверхностного слоя смеси с выводом вяжущего вещества и песка. Также не должно образовываться луж на покрытии – структура конструкции влажная, но не мягкая.

Действия при низкой температуре

Конкретный перечень мероприятий зависит от диапазона суточных температур.

До 5 градусов

Специфических действий не предпринимается.

В общем случае рекомендуется стандартное накрытие бетонной поверхности многослойным полиэтиленом с сокращением частоты полива конструкции вплоть до полной отмены мероприятия.

Следует учитывать потенциальный прогноз на ближайшие 2-3 недели. Если после заливки бетона существует вероятность заморозков, то следует в рамках приготовления продукции внести в неё специфические добавки. Конкретные их концентрации обозначены в инструкциях к веществам. Превышать рекомендуемые значения запрещено, ввиду потенциальной опасности ухудшения технико-эксплуатационных свойств изделия.

Типичные варианты:

• Углекислый калий. Позволяет обеспечить правильное твердение бетонной смеси при температурах вплоть до 30 градусов ниже нуля по Цельсию. Используется вместе с сульфидно-спиртовой бардой.
• Соль азотистой кислоты. Увеличивает интенсивность твердения. Создает дополнительную антикоррозионную защиту.
• Хлористые соли. Помогает оптимизировать процесс затвердевания раствора при температурах до 12 градусов мороза, не изменяя его пластичности.

В качестве дополнения или альтернатива используются такие добавки:

• Пластификаторы. Улучшают эластичность смеси, повышают коэффициент прочности незастывшего бетона. Вторично форсируют процесс отвердевания, формируют дополнительную влагозащиту и морозостойкость после окаменения продукции.
• Гидрофобизаторы. Силикаты кальция, калия, лития после добавления в бетонную смесь значительно повышают коэффициент водонепроницаемости изделия и ускоряют её затвердевание.

От 5 до -5 градусов

Выполняется пассивная теплоизоляция по методу формирования «термоса».

Непосредственно после укладки бетонной смеси в опалубку и частичного затвердевания, внешняя поверхность укрывается тепловой и паровой изоляцией – брезентом, геотекстилем, многослойным полиэтиленом. Закрывать необходимо саму продукцию и опалубку, формируя изолированную среду. Тепло внутри конструкции поддерживает химическая реакция с выделением тепла, являющаяся естественным процессом в рамках дегидратации жидкости из пластичной массы. Дополнительную защиту обеспечивает ранее внесенные добавки в рекомендуемой концентрации.

От -5 до -15 градусов

Защита от замерзания застывающая пластичной массы выполняется следующим способом:

• Над конструкцией возводятся временное сооружение – теплоизолирующая палатка. Её стенки и крыша состоят из теплоизоляционных материалов, не пропускающая воздух – брезента, полиэтилена, натуральные ткани, геотекстиля и так далее.
• После выполнения базового этапа в образованное укрытие вносится тепловая пушка, работающая от электричества или иного источника питания. Она должна работать непрерывно, поддерживая необходимый температурный уровень внутри защитного контура. Усреднённый расчёт – 10 кВт мощности устройство на 100 квадратных метров поверхности.

Ниже -15 градусов

При значительном падении среднесуточной температуры воздуха классические пассивные мероприятия и активный поверхностый прогрев не дают достаточного эффекта. В данном случае применяется внутреннее прогревание. Оно осуществляется преимущественно в рамках промышленного строительства, поскольку требует точного расчета, значительных энергозатрат. Возможные варианты:

• Опалубочный прогрев. С внутренней стороны опалубки перед заливкой бетона устанавливаются ленточные электроды из полосовой стали. Они подсоединяются по индивидуальной схеме к понижающему трансформатору и включаются после загрузки основной продукции.
• Сквозной прогрев электродами. Применяется стержневые электроды в виде арматурных гладких прутков с диаметром 5-10 миллиметров. По аналогии с предыдущим вариантом, их ставят до заливки бетонной смеси, после чего подключают к источнику питания, в результате чего последние прогревают толщу продукции.

.

• Применение высокоомного кабеля. Последняя методика наиболее универсальна, поскольку используется вне зависимости от густоты армирования. В рамках процедуры до заливки продукции по армированной сетке, полу и стенам прокладывается кабель с высоким сопротивлением. С началом застывания раствора после бетонных работ он подключается к источнику питания и безопасно греет материал необходимое количество времени.

Заключение

При острой необходимости, заливать бетон можно фактически в любых условиях внешней среды. Однако следует учитывать потенциально необходимые финансовые трудовые затраты на организацию защитных мероприятий.