Co lze přidat do roztoku při teplotách pod nulou?

Hojně používaný materiál ve stavebnictví – beton – vyžaduje speciální podmínky pro získání pevnosti.

Jak beton tvrdne

Hlavní složkou betonu je cement, což je vodou tvrdnoucí pojivo. To znamená, že aby se prášková složka proměnila v pevný materiál podobný kameni, je nutné smíchat cement s vodou, čímž se nastartují hydratační reakce ve směsi.

Kromě cementu a vody se do betonových směsí zavádějí malé a velké kamenivo (písek a štěrk nebo drcený kámen).

Ze školního kurzu chemie víme, že při každém typu chemické reakce spolu látky reagují v určitých poměrech. Řekněme, že aby v betonové směsi probíhaly hydratační reakce, musí být poměr vody k cementu, jinak nazývaný poměr voda-cement, 0,3.

Přebytečná voda přidaná do směsi z důvodu plastičtější a snadno použitelné konzistence se v důsledku toho nepodílí na hydratačních reakcích, časem se odpařuje a zanechává ve struktuře betonu dutiny, které snižují jeho pevnost.

Osvědčení

Problém tuhosti betonové směsi se dnes úspěšně řeší přidáním plastifikátorů, které umožňují bez zvýšení množství záměsové vody (a tedy bez snížení pevnosti hotového betonu) získat mobilní betonové směsi.

Doporučujeme vám studovat: Plastifikátory

Proč nízké teploty narušují vytvrzování betonu

V procesu hydratačních reakcí, které se vyskytují v betonové směsi, vznikají silné krystalické sloučeniny. Ale pro úplný průběh těchto reakcí jsou nutné určité podmínky:

1. okolní teplota +18–22° С;
2. téměř XNUMX% vlhkost.

Tyto podmínky je zvláště důležité dodržovat během období kritického nárůstu síly. Je uvedena v projektové dokumentaci a je 30-50 % návrhové pevnosti betonu. Obvykle je tohoto ukazatele dosaženo 4-6 den tvrdnutí betonu. Další podmínky nemusí být optimální.

Betonová směs při hnětení obsahuje poměrně velké množství vody, která ještě nezreagovala s cementem a tento stav trvá, dokud beton nedosáhne kritické pevnosti. Pokud v této době klesne okolní teplota, sníží se i rychlost hydratačních reakcí a při teplotách pod +5 °C se tuhnutí prakticky zastaví. Při záporných teplotách voda ve směsi zmrzne a hydratační reakce se zastaví, proto se zastaví tvrdnutí betonu.

Jaké problémy vznikají při nízkých teplotách:

1. hydratační reakce se zpomalí nebo úplně zastaví;
2. zmrazení materiálu vede k jeho expanzi a zvýšení vnitřního tlaku;
3. kolem výztuže se tvoří ledové krystaly, které oslabují přilnavost betonu k výztuži.

To vše vede k nízké kvalitě betonových výrobků.

Důležité!

Pokud beton nedosáhl kritické pevnosti a zmrzl, po rozmrazení začne znovu tvrdnout, ale nakonec bude méně odolný. Beton, který dosáhl kritické pevnosti, může být již vystaven mrazu. Po rozmrazení získá na síle.

Proč betonovat při nízkých teplotách

Pokud jsou pro beton škodlivé teploty pod +5°C, proč se betonářské práce provádějí v takových podmínkách?

Odpověď je jednoduchá: někdy prostě není na výběr.

V Rusku je mnoho regionů, kde se na velmi krátkou dobu objeví optimální teplotní podmínky pro betonáž. Ve skutečnosti je pozdní jaro nebo začátek podzimu. Zrušit stavební práce po zbytek roku by bylo zvláštní.

Ale to není jediný důvod; někdy se zimní betonování provádí záměrně z následujících důvodů:

1. v zimě mohou být ceny stavebních materiálů nižší;
2. na slabých půdách je v některých případech betonování základů možné pouze v zimě;
3. pro těžkou techniku ​​je snazší projíždět zamrzlými příjezdovými cestami.

Jak betonovat při nízkých teplotách

Kvalitní betonové výrobky se však dají sehnat i v zimě. K tomu byly vyvinuty a úspěšně aplikovány speciální metody.

Důležité!

Betonáž při průměrných denních teplotách pod +5°C nebo při minimálních denních teplotách pod 0°C se nazývá dle SP 70.13330 zimní betonáž.

Pro betonování za nízkých teplot se používají kvalitní rychle tvrdnoucí cementy a portlandské cementy.

Technologie betonování při nízkých teplotách zajišťuje následující opatření:

1. zabránění zamrznutí betonové směsi během přepravy, pokládky, hutnění;
2. zabránění zamrznutí směsi, dokud nedosáhne kritické pevnosti.

Ve skutečnosti platí následující opatření:

1. zavedení určitých přísad do složení betonové směsi;
2. uspořádání přístřešků (tepljakov);
3. zadržování tepla v betonové směsi;
4. ohřev čerstvě položeného betonu.

Jak připravit betonovou směs pro práci při nízkých teplotách

Betonová směs určená k pokládce musí mít teplotu minimálně +5 °C. V zimě při přepravě směs vychladne, takže ji lze připravit teplou předem, přičemž se doba počítá tak, aby udržela požadovanou teplotu do čas, kdy dorazí na staveniště.

Důležité!

Doba přepravy betonové směsi by neměla přesáhnout 4 hodiny.

K přípravě směsi nebo roztoku použijte teplou a dokonce horkou (až 70 ° C) vodu; plniva se také zahřívají. Cement nelze zahřívat, protože se dá vařit. Poté se směs hněte.

Důležité!

Bednění a výztuž se také ohřívají teplým vzduchem.

Pokud má být roztok přepravován po dlouhou dobu, používají se nemrznoucí přísady.

Metoda termoska a metoda suchého horkého termoska

Jedním ze způsobů zimní betonáže je zachování tepla v betonové směsi.

Faktem je, že hydratační reakce probíhají s uvolňováním tepla; jinými slovy, jedná se o exotermické reakce.

Pokud se tedy beton připravuje na teplé vodě a zahřátém kamenivu, poté se umístí do vyhřívaného bednění a zakryje, teplo uvolněné během hydratačních reakcí může stačit k zahřátí betonu, dokud nedosáhne kritické pevnosti. Pro přístřeší se obvykle používají tepelně izolační materiály, jako je pěnový plast, desky, speciální rohože, PVC fólie.

Teplota uvnitř betonu je neustále měřena, aby nedocházelo k velkému teplotnímu gradientu mezi teplotou uvnitř konstrukce a na jejím povrchu. Velký teplotní gradient může vést ke zvýšení tlaku uvnitř konstrukce a ta se může „rozbít“.

Metoda termos se používá samostatně nebo v kombinaci s urychlovači tvrdnutí betonu, díky čemuž beton rychleji získává pevnost.

Mezi výhody termoskové metody patří:

1. dostupnost;
2. jednoduchost;
3. ekonomiku.

Má však své nevýhody: není vhodný pro malé, tenkostěnné konstrukce nebo konstrukce s velkou chladicí plochou a také není účinný při velmi nízkých teplotách.

Speciálním případem termoskové metody je suchá horká termoska, která umožňuje pokládat beton na zmrzlý podklad:

1. Instaluje se izolované bednění.
2. Na dno bednění se nalije expandovaná hlína zahřátá na teplotu 200–300 ° C.
3. Expandovaná hlína se nechá vychladnout na teplotu 100°C.
4. Položte a zhutněte beton smíchaný s teplou vodou.

Výsledkem je, že teplo z hydratačních reakcí a z chladící keramzitu stačí k tomu, aby beton získal kritickou pevnost.

Teplyaki

Teplyaky jsou stany, které se instalují nad položený beton. Teplovzdušné pistole jsou instalovány uvnitř skleníků tak, aby udržovaly teplotu nad + 5 °C.

Tato metoda je poměrně univerzální, ale její nevýhodou jsou náklady: musíte mít vybavení, zajistit těsnost stanu a plýtvat elektřinou.

Způsoby vytápění betonu

V případech, kdy metody tepelné konzervace nejsou vhodné, se k zahřátí položeného betonu používají různé metody:

1. elektroda;
2. vodivý;
3. infračervený;
4. indukce.

Jak název napovídá, využívá se ohřev elektrodami, infračervené záření a elektromagnetické pole.

Všechny tyto metody jsou velmi účinné, ale vyžadují použití drahého zařízení a práce pro jeho instalaci.

Důležité!

Všechny způsoby ohřevu betonu a tepelného uchování (tzv. teplý beton) jsou technicky složité, vyžadují vybavení a předběžné přesné výpočty.

Použití nemrznoucích přísad

Kromě “teplého” betonu existuje i “studený”. Jedná se o beton, který se neohřívá, ale používají se nemrznoucí přísady.

Nemrznoucí přísady působí v různých směrech:

1. urychlit průběh hydratačních reakcí, díky nimž beton rychle získá kritickou pevnost;
2. snížit bod tuhnutí vody.

Důležité!

K tuhnutí betonu dochází během prvních 2 hodin po pokládce. Čím nižší je poměr voda-cement, tím větší je podíl vsázkové vody zapojené do hydratační reakce. Ale s nízkým poměrem vody a cementu je směs nebo malta tvrdá a nepohodlně se s ní pracuje. Proto nemrznoucí přísady fungují současně jako urychlovače a změkčovadla.

Přehled nemrznoucích přísad

Pro urychlení nastavení pevnosti se do betonových směsí a cementových malt zavádějí různé přísady:

1. chloridové soli;
2. dusičnany;
3. uhličitany.

Zvyšují rychlost tuhnutí první den minimálně o 30 %.

Při jejich použití však existuje řada omezení:

1. chloridové soli jsou neslučitelné s kovovou výztuží, protože způsobují její korozi;
2. vysoce alkalické portlandské cementy a cementy získané ze slínku s vysokým obsahem hlinitokřemičitanů jsou nekompatibilní se solemi elektrolytů;
3. draselné a sodné soli jsou nekompatibilní s agregátem potenciálně reaktivních hornin;
4. potaš se nepoužívá při teplotách nad 0 °C, protože prudce urychluje tuhnutí betonu a znemožňuje s ním pracovat, a potaš se nepoužívá v betonu s elektroinstalací.

Kromě toho může použití solí vést k tvorbě výkvětů na povrchu betonu.

Proto je výhodným a pohodlným způsobem provádění stavebních a opravárenských prací pomocí betonových směsí a cementových malt při nízkých teplotách použití speciálních moderních nemrznoucích přísad, například CemFrio a HotIce od CEMMIX, které kombinují vlastnosti nemrznoucích přísad a plastifikátor, a proto umožňují nejen práci v zimě, ale také zvyšují pohodlí práce s betonovou směsí.

Zvažte, jaké jsou výhody použití moderních nemrznoucích přísad CemFrio a HotIce od CEMMIX:

1. umožnit provádění prací při teplotě -20 ° C bez tepelných opatření;
2. nemají negativní vliv na výztuž;
3. přísady jsou kompatibilní s jakýmkoli typem portlandského cementu;
4. kombinovat nemrznoucí účinek s urychlováním a plastifikací, tedy ve skutečnosti tři v jednom;
5. úspory cementu při použití přísad mohou dosáhnout 10 %, což více než pokrývá náklady na přísadu;
6. zlepšit zpracovatelnost betonu;
7. zvýšit pevnost výrobků alespoň o 10 %;
8. zlepšit přilnavost pomocí výztuže;
9. bezpečné pro lidi.

S použitím nemrznoucích přísad CEMMIX tak získáte mobilní, zpracovatelnou betonovou směs, která rychle získá odizolovací pevnost i při velmi nízkých teplotách.

Je důležité, aby hotové přísady byly vhodné pro dávkování, snadno se používaly.

Zajímavé!

Maloobchodní cena CemFrio v obchodech LeroyMerlin je 75 rublů za litr. S doporučeným dávkováním přísady bude úspora cementu při výrobě 1000 metrů krychlových betonu B25 asi 130 tisíc rublů.

Je možné vyrobit nemrznoucí přísadu vlastníma rukama

Domácí řemeslníci používají improvizované prostředky k přidání do betonové směsi. Takže jako změkčovadla se často doporučuje používat detergenty: mycí prostředky na nádobí, levné šampony. Složení detergentů však může být různé a povrchově aktivní látka v nich může být v různých koncentracích. Neexistují tedy přesné údaje o tom, jaké množství a jaký druh pracího prostředku přidat pro zaručený účinek.

Jako nemrznoucí přísada se přidává obyčejná kuchyňská sůl (chlorid sodný) nebo elektrolytické soli, které však mohou armaturu poškodit a také se neví, v jakém množství je přidávat.

Přidávání improvizovaných prostředků do cementových malt je riskantní záležitost a náklady na chybu mohou být velmi vysoké. Proto je bezpečnější používat laboratorně testovaný doplněk, který je označen přesným dávkováním a nemá nevýhody domácích doplňků.

Ze stávajících metod provádění betonových prací při nízkých teplotách jsou nejpohodlnější a nejlevnější metody používající nemrznoucí přísady. K dnešnímu dni byly získány bohaté zkušenosti s používáním elektrolytických solí, ale ukazují, že takové přísady nejsou zdaleka vždy vhodné. Mnohem spolehlivější je použití moderních aditiv vyvinutých a testovaných v laboratořích, které kombinují vlastnosti nemrznoucí přísady, urychlovače tuhnutí a změkčovadla. Jsou cenově dostupné, spolehlivé, předvídatelné, snadno použitelné a ekonomické.

Základem každé budovy je základ, na kterém závisí spolehlivost a trvanlivost celé konstrukce. Při jeho pokládce jsou vyžadovány speciální znalosti a dodržování všech stavebních předpisů a požadavků a je bezpodmínečně nutné vzít v úvahu klimatické podmínky v konkrétní lokalitě.

Není to tak dávno, co se nalévání základů provádělo pouze v teplé sezóně, při teplotách pod nulou, beton před vytvrzením zmrzl. Následně se celá hmota zdeformovala, objevily se trhliny a poruchy. Pokud proces probíhal za chladného počasí, podklad se pokrýval rákosovými rohožemi, minerální vlnou a používaly se různé metody, aby se zabránilo předčasnému zmrznutí hmoty.

Vědecký svět se také snažil najít způsob, jak pracovat s betonovou směsí při teplotách pod nulou. V průběhu vědeckého výzkumu byla stanovena optimální teplota – od +5 do +15C. Právě tyto podmínky přispívají k získání pevného základu, který vydrží mnoho let bez poškození.

Při jaké teplotě lze beton nalévat v zimě?

Bez určitých podmínek roztok zamrzne při -4 stupních. Již při +5C se proces tuhnutí výrazně zpomalí, nabírání síly se ruší, dokud se neoteplí. Pointa je, že čím déle toto období trvá, tím horší budou ukazatele spolehlivosti. Oficiálně je optimální teplota přibližně +20 stupňů, ale často nastávají situace, kdy potřebujete něco postavit při nízkých stupních.

Betonová malta se skládá z plniv – voda, písek, drcený kámen, cement. Když se cement smíchá s vodou, získá se cementové mléko, přes které složky přilnou, tomu se říká hydratace. Zároveň se odpařuje přebytečná vlhkost a hmota tvrdne. Aby kamenný podklad správně dopadl, potřebuje schnout 25 – 30 dní. Na první pohled to vypadá hodně a trvá to dlouho, ale právě v tomto časovém období se získá kamenný základ, který nezpůsobí pokles. Je vhodné chránit celý obvod před srážkami nebo spalujícím sluncem, které jsou pro roztok stejně škodlivé.

Během chladného období se přípustné ukazatele pro venkovní práce pohybují kolem – 15 pod nulou. V tomto případě je důležitou akcí použití nemrznoucích přísad nebo jiných metod k zahřátí směsi.

Je možné lití betonu při teplotách pod nulou?

Práce s řešením v nepříznivých povětrnostních podmínkách vyžaduje určité znalosti a další finanční investice. V létě vše probíhá bez komplikací a zbytečných nákladů na materiál, riziko deformace lze 100% eliminovat.

Když voda v roztoku zamrzne, expanduje, což způsobí, že se ve směsi objeví mezery. Led také obaluje velké součásti a brání jim v pevném přilnutí k cementu. Po rozmrazení tuhnutí pokračuje, ale tuhost je již porušena. Čím dříve k zamrznutí došlo, tím větší byla destrukce monolitu.

Pokud je potřeba pracovat v negativních povětrnostních podmínkách, je nutné provést manipulace, které zabrání zamrznutí směsi. Zde je několik praktických tipů od profesionálních stavitelů:

• pokud je to možné, musíte směs zahřát, dokud nedosáhne kritické síly;
• při míchání betonové směsi se voda ohřeje na + 60 C – 90 C, tento způsob je přijatelný, pokud je venkovní teplota 15 C a nižší.;
• lze ohřívat foukáním horkého vzduchu nebo páry;
• zateplit pomocí tepelně izolačního bednění s izolací;
• speciální mrazuvzdorné přísady neumožní rychlé zmrazení.

Předpisy uvádějí, že odstranění bednění by mělo být provedeno po dosažení 50% pevnosti, zbytek prací ne dříve než 70%.

Z toho vidíme, že je docela možné nalít beton během chladného období, je důležité zvolit přijatelnou možnost pro zahřívání budoucího základu. Poměrně oblíbenou metodou je zahřátí všech složek před přípravou roztoku tak, aby měl v době nalévání přibližně 40 – 50 C.

Každá metoda má své silné a slabé stránky, pro správné rozhodnutí je třeba vzít v úvahu podzemní část nadace a její konstrukční vlastnosti.

V zimě můžete často vidět, jak se pomocí jedné nebo druhé metody stavba prakticky nezastaví. Kriticky nepřijatelná teplota pro takovou práci je 15 stupňů pod nulou.

Co přidat do betonu při mínusových teplotách

Speciální přísady proti mrazu umožňují venkovní práce při nízkých teplotách. Jedná se o chemické přísady, které se dělí do několika skupin:

1. Při ohřevu se obvykle používají přísady, které zabraňují zamrzání vody, což zkracuje dobu tuhnutí a tvrdnutí.
2. Nemrznoucí přísady; jejich úkolem je zvýšit aktivitu cementu při záporných okolních teplotách. Tyto přísady se používají bez zahřívání konstrukce, beton získá požadovanou pevnost bez zmrznutí hmoty.
3. Aditiva jsou urychlovače tvrdnutí cementové hmoty s uvolňováním tepla, proto se monolitická hmota zahřívá bez použití přídavných prostředků – nezávisle.

Z materiálového hlediska je použití mrazuvzdorných přísad nejlevnější variantou, která je přijatelná pro jakoukoli konstrukci. Hlavním pravidlem je rovnoměrné naplnění příkopu pěchováním a zhutňováním.

Zvláštností těchto aditiv je přesné dávkování během použití s ​​přihlédnutím k masivnosti produktu v každém konkrétním případě. Některé přísady zvyšují korozi výztužného pásu, jiné naopak zvyšují antikorozní vlastnosti betonu. Proto se často používají společně.

Co se děje s betonem při teplotách pod nulou?

Stavbu základů často doprovází náhlá změna teploty: monolitická hmota začala tuhnout a v noci udeřil mráz a všechno zamrzlo. Po rozmrazení ztvrdne při opravě poškozených míst. Podle zkušených stavitelů je povolen jednorázový cyklus zmrazování a rozmrazování při relativně nízkém mínusu venku. Při dodržení pravidel lze instalaci v zimě provést stejným způsobem jako v létě. Důležitou vlastností je dodávka hotové zahřáté směsi s míchadlem, konstrukce izolovaného bednění, použití doplňkových materiálů k pokrytí základny a povinná hydroizolace povrchu.

Aby měl beton vysoké pevnostní vlastnosti, musí být písek oset v lomu nebo vypraný. Tento typ má drsný povrch, který poskytuje vysokou přilnavost k cementu.

Drcený kámen v roztoku by měl být také lomový – díky drsnému povrchu rychle tuhne cementovým mlékem a pískem.

Plnění pancéřového pásu při teplotách pod nulou

Výztužný pás je navržen tak, aby rovnoměrně rozložil zatížení z horních řad zdiva do spodních. Zdá se, že spojuje celou strukturu do jediného celku. což výrazně zvyšuje jeho celkovou pevnost a odolnost. Pancéřový pás je vyroben z ocelových tyčí uložených po obvodu, které musí být svařeny do jediné konstrukce.

Při stavbě konstrukce z plynosilikátových bloků je zvláště důležitý zesílený pás. Takové bloky rychle praskají při nejmenším pohybu půdy nebo při smršťování základny. Při instalaci střechy na takové bloky je také nezbytný pancéřový pás, protože není možné připevnit dřevo k blokům – mohou prasknout. Aby se zabránilo deformaci stěn a budovy jako celku, je jednoduše nezbytný svařovaný vyztužený pás. Je svařen do pevné konstrukce, položen na vrch zdiva a vyplněn betonem. Z obou stran je utěsněn maltou, aby nenarušil tepelnou izolaci stěn. Betonování pásu je povoleno v chladném období pouze pomocí výše uvedených metod.

Práce s betonovou směsí při nízkých teplotách je povolena v případech, kdy není jiná možnost, protože optimální teplota tuhnutí hmoty je od +5 stupňů do 25.