Jak dlouho trvá, než beton ztvrdne při teplotě 5 stupňů?

Varování!
Nacházíte se na stránce exkluzivního překladu amerického betonářského manuálu „Beton v praxi“.
Zkušenosti naší společnosti a praxe uplatňování ruských norem jsou uvedeny na dalších stránkách sekce „Otázky a odpovědi“ ​​: „Antifrost Additives“ a „Beton Care“.

Resumé. Pravidla pro betonování v chladném počasí (v zimě)

1. Pokud se očekává vystavení vlhkosti, mrazu a tání, použijte provzdušněný beton.
2. Povrchy určené k lití musí být před naléváním zbaveny sněhu a ledu a musí být nad bodem mrazu.
3. Nalijte beton při doporučené teplotě a udržujte tuto teplotu i v budoucnu.
4. Nalijte beton na minimální přípustný pokles.
5. Během tuhnutí chraňte beton před zmrznutím a vysycháním.
6. Zabraňte zmrazování a rozmrazování betonu, dokud nedosáhne minimální pevnosti.
7. Omezte náhlé změny teploty po ukončení konkrétních ochranných opatření.

CO je chladné počasí?

Chladné počasí prý nastává, když průměrná teplota klesne pod 4°C. Tyto podmínky vyžadují zvláštní opatření při lití, vyrovnávání, ošetřování betonu a jeho ochraně před účinky chladu. Vzhledem k tomu, že se povětrnostní podmínky mohou během zimních měsíců dramaticky a rychle změnit, je zapotřebí osvědčených postupů a správného plánování.

PROČ uvažovat o chladném počasí?

Úspěšná betonáž za chladného počasí vyžaduje pochopení různých faktorů, které ovlivňují konečné vlastnosti betonu.

V plastickém stavu beton zmrzne, pokud teplota klesne pod -4 °C. Pokud beton zmrzne, jeho pevnost může klesnout o více než 50 % a zmrznutí bude mít zničující vliv na jeho trvanlivost. Beton je nutné chránit před mrazem, dokud nedosáhne minimální pevnosti 3,5 MPa, které je u většiny betonu dosaženo do 2 dnů od zrání při 10 °C.

Nízká teplota betonu má rozhodující vliv na rychlost hydratace cementu, což má za následek pomalejší tvrdnutí a vývoj pevnosti. Můžete použít pravidlo, že pokles teploty o 10 °C sníží rychlost tvrdnutí přibližně 2krát. Při plánování zahájení stavebních prací, jako je odstraňování bednění, je třeba vzít v úvahu pomalejší rychlost tvrdnutí a vývoj pevnosti.

Pokud se beton může dostat do kontaktu s vodou (déšť – cca transl.) a podléhá cyklům zmrazování a rozmrazování (včetně pouze během doby výstavby), mělo by být použito provzdušňování. Čerstvě nalitý beton je nasycený vodou a musí být chráněn před cykly odmrazování a rozmrazování, dokud nedosáhne pevnosti v tlaku 24 MPa (není však jasné, co dělat s méně kvalitním betonem, který takovou pevnost nikdy nezíská – cca přel. ).

Hydratace cementu je chemická reakce, při které vzniká teplo. Čerstvě nalitý beton musí být řádně zakryt, aby toto teplo zůstalo v betonu a zajistily správné teploty vytvrzování. Je třeba se vyhnout velkým teplotním rozdílům na povrchu a uvnitř betonu, protože pokud překročí 20 °C, může dojít k teplotním poruchám. Tepelná izolace nebo ochranná opatření musí být postupně snižována, aby nedocházelo k teplotním zlomům.

JAK betonovat v chladném počasí?

Doporučené teploty betonové směsi jsou uvedeny v tabulce níže. Výrobce může řídit teplotu ohřívané vody a/nebo kameniva a splnit požadavky ASTM C 94.

Teplota betonu v chladném počasí by neměla překročit výše uvedené hodnoty o více než 10 °C. Při vyšších teplotách má beton větší potřebu vody, větší rychlost ztráty tekutosti a větší sklon k praskání. Lití v chladném počasí nabízí šanci získat lepší kvalitu, protože nižší počáteční teploty vedou k větší pevnosti.

Pomalejší doba tuhnutí a vývoj pevnosti při nízkých teplotách obvykle prodlužuje dobu vyrovnávání a odstraňování bednění. Chemické přísady a další modifikátory do betonu mohou urychlit dobu tvrdnutí a zisk pevnosti. Přísady typu C podle ASTM C 494 (urychlovače tuhnutí) a typu E (urychlovače nahrazující vodu) jsou široce používány v zimě. Běžným a účinným urychlovačem je chlorid vápenatý, jeho dávka by však neměla přesáhnout 2 % hmotnosti cementu. U předpjatého železobetonu nebo tam, kde je důležitá koroze výztuže nebo jiného kovu v kontaktu s betonem, by se měly používat nekorozivní přísady bez chloridů. Urychlovače tvrdnutí nechrání beton před mrazem a jejich použití nenahrazuje požadavky na teplotu betonu ani opatření na ochranu betonu a ochranu před mrazem.

Zvýšení rychlosti tvrdnutí lze také dosáhnout zvýšením dávkování cementu nebo použitím rychle tvrdnoucího cementu typu III (typ B podle GOST 31108-2003 „Všeobecné stavební cementy. Technické podmínky“). Procento popílku nebo strusky v pojivové složce směsi lze snížit za chladného počasí, ale to nemusí být možné, pokud je směs speciálně formulována pro trvanlivost. Vhodným řešením by měla být ekonomicky schůdná varianta, která nemění základní vlastnosti betonu.

Beton by měl být naléván s minimálním požadovaným kuželovým rozptylem, protože to snižuje množství uvolněné vody a dobu tuhnutí. Přidáním 5 až 10 litrů na metr krychlový se prodlouží doba tuhnutí z půl hodiny na 2 hodiny. Prodloužená doba tuhnutí prodlouží dobu uvolňování vody. Nezačínejte nivelační operace, dokud voda stále prosakuje, jinak můžete skončit se slabým povrchem.

Před naléváním je třeba věnovat náležitou pozornost. Sníh a led musí být odstraněny a teploty povrchu a zařízení musí být nad bodem mrazu. To může vyžadovat izolaci nebo vytápění podzemních prostor a litých povrchů před litím.

Na místě by měly být k dispozici ochranné materiály a vybavení pro beton, které ochrání beton během lití i po něm před předčasným zamrznutím a zabrání hydrataci cementu teplem. Běžnými prostředky jsou izolační plachty a plachty a také sláma pokrytá plastovými fóliemi. V závislosti na vnějších podmínkách mohou být vyžadovány přikrývky a izolované bednění. Rohy a spoje ztrácejí nejvíce tepla a vyžadují zvláštní pozornost. Dieselové ohřívače v uzavřených prostorách by měly být odvětrávány venku, aby se zabránilo karbonataci čerstvě nalitých povrchů, která způsobuje prach na betonu, a z bezpečnostních důvodů.

Betonové povrchy by neměly před vytvrzením vyschnout, protože by to způsobilo praskání. V souladu s tím musí být beton řádně vytvrzen. Nedoporučuje se používat zrání betonu vodou při teplotách blízkých nule. Pro betonové desky použijte membránotvorné struktury nebo nepropustný papír s plastovými fóliemi.

Bednící materiály, s výjimkou kovů, udržují a rovnoměrně rozvádějí teplo a poskytují tak dostatečnou ochranu při mírně nízkých teplotách. Při extrémně nízkých teplotách by se měly používat izolační desky nebo tepelně izolované bednění, zejména u tenkých profilů. Bednění by mělo zůstat na místě 1 až 7 dní po zalití, v závislosti na povětrnostních podmínkách, vlastnostech tuhnutí a očekávaném zatížení konstrukce. K vyhodnocení pevnosti betonu před odstraněním bednění nebo zatížením by měly být použity nedestruktivní metody nebo tlakové láhve na místě. Válce by se neměly používat pro přejímání kvality.

Zvláštní pozornost by měla být věnována zkušebním vzorkům používaným při přejímce betonu. Válce by měly být skladovány v izolované místnosti, která bude vyžadovat regulaci teploty, aby bylo zajištěno, že beton bude prvních 16 až 27 hodin udržován na teplotě 24 až 48 °C. Teploměry minimální a maximální teploty by měly být umístěny ve vytvrzovací komoře, aby zaznamenávaly teplotu.

Nejlepší je nalít beton v létě, kdy jsou podmínky nejpříznivější. Zalévání betonem v zimě je lepší se vyhnout. Ano, je to možné, v článku vám řekneme, jak to udělat, ale pokud máte možnost odmítnout, není třeba ji v zimě vyplňovat. Někdy se stane, že se na podzim nalije beton, ale najednou dojde k mrazu a teplota vzduchu bude záporná. Obecně platí, že lití betonu při teplotách pod nulou není nic neobvyklého ve stavebnictví (i když ne při stavbě soukromých domů). Další věc je, že používají různé způsoby ohřevu betonu, například dělají přístřešek (jako skleník) a zahřívají beton samotný. To vše je ale dost pracné a složité. Co když existují jiné způsoby? Ano, existují a budeme o nich mluvit v našem článku.

Způsoby lití betonu v zimě

Nebudeme mluvit o zahřívání, nicméně název našeho článku přímo říká „bez zahřívání“, takže nebudeme mazaní. Proto nám vlastně zbývá jediná cesta: aditiva. Na beton je jich spousta, všechny mají různé účely, ale nás zajímají jen ty, které se budou hodit při teplotách pod nulou. A jsou dvě možnosti:

• Přísady, které mění bod tuhnutí vody směrem k jeho poklesu. Jednoduše řečeno, voda se při nízkých teplotách pod nulou nezmění v led, což dá betonu čas na získání kritické pevnosti. Ale i u takových přísad se často používá dodatečná izolace, alespoň tepelná izolace, která zvyšuje jejich účinnost. To však závisí také na teplotě.
• Přísady, které urychlují tvrdnutí betonu. Je pravda, že zde musí být betonová směs před naléváním zahřátá, pokud ji připravíte při teplotách pod nulou, bude to mít malý přínos. Jde o to, že betonová směs bude mít čas získat kritickou pevnost, než voda začne mrznout.

Aditiva lze kombinovat a jejich množství závisí na jejich druhu a teplotě. Průměrně se při teplotě -5 stupňů Celsia přidává asi 6 % objemových přísad betonové směsi. Pokud je 15, pak alespoň 10 %. Jak jsme ale psali výše, zahřátí je i v tomto případě nutné, alespoň zpočátku. Bude nutné, pokud se beton nalévá při teplotách pod nulou. Pokud je teplota nad nulou, ale za pár dní se očekává ochlazení, pak se obejdete bez předehřívání, každopádně je to vhodné. Pokud tedy potřebujete beton zalévat za studena a nechcete nebo nemáte možnost jej zahřát, pak je jedinou možností použití speciálních přísad.

Co se stane, když jen zalijete betonem za studena?

Nebo se snad obejdete bez všeho, nepoužívat přísady, topení atd.? Ve skutečnosti je to velmi špatný nápad. Za prvé, čím nižší je teplota, tím déle bude trvat, než beton ztvrdne. Má parametr zvaný kritická síla, které je obvykle dosaženo poměrně rychle. Například při teplotě +20 je standardně bezpečná pevnost dosažena po 3 dnech, bezpečná po 2 týdnech a plná po 28 dnech. V tomto případě nás zajímá první ukazatel. Při teplotě +5 bude období již 7 dní. Při nule asi dva týdny a při teplotách pod nulou nemusí nastat vůbec. Prvním problémem proto je, že beton příliš dlouho tvrdne.

Za druhé je tu problém síly. Dlouhé tvrdnutí samo o sobě nevadí, ale pokud beton nemá čas získat kritickou pevnost, pak k dalšímu tvrdnutí nedojde. V důsledku toho jednoduše nezíská normální sílu na jaře se rozpadne a struktura nebude mít pevnost ani trvanlivost. Proto může být lití betonu při teplotách pod nulou a bez dalších akcí (topení, přísady) jednoduše vyhozené peníze. Kromě toho budete muset tuto konstrukci také demontovat, abyste vytvořili novou.

Proto je lití betonu v chladném období vždy rizikem, zejména pokud se nepoužívá vytápění. Ano, existují přísady, psali jsme o nich výše, ale také vyžadují předehřátí směsi. V tomto článku nebudeme podrobně mluvit o metodách zahřívání, jsou různé. Nejjednodušší možností by byla horkovzdušná pistole, ale to nemusí stačit, pokud je silný mráz. Obecně je vytápění tématem pro samostatný článek, existují zde různé nuance. Stručně řečeno, čím nižší teplota, tím větší riziko, a to i při použití přísad a ohřevu. Zvláště pokud nemáte žádné zkušenosti.

Je možné lití betonu při teplotách pod nulou? Ano, samozřejmě je to možné, o čemž jsme mluvili. Ale je to nutné? Ne, nemusíte, pokud máte na výběr. Je lepší počkat až do teplé sezóny, kdy při lití betonu prostě neexistují žádná vážná rizika. A samozřejmě v každém ročním období by nebylo špatné používat taková zařízení, jako je vibrátor betonu, který výrazně zlepší vlastnosti konstrukce.