Co se stane s betonem, když zmrzne?

Často se nás ptají, zda se beton lije v zimě a zda to lze provést v Leningradské oblasti? Beton se samozřejmě v zimě lije venku – na severozápadě Ruska netrvá optimální sezóna pro betonářské práce tak dlouho, jak bychom si přáli.

Betonování doporučujeme mezi dubnem a říjnem, ale případy se liší a někdy se práce prostě nedají odložit na teplejší období. V tomto případě se beton nalije v zimě. Proces je složitější a nákladnější, ale docela proveditelný.

V tomto článku vám řekneme, jak nalít beton v zimě, co se přidává do řešení pro úspěšné betonářské práce, a co je nejdůležitější, při jaké teplotě můžete beton v zimě nalít.

Při jaké teplotě lze beton nalít v chladném počasí?

V článku „Zmrzlý beton: jak zabránit zamrznutí a co dělat, když k němu dojde“, jsme podrobně zkoumali vliv okolní teploty na nárůst pevnosti betonu. Stručně shrnujeme zmíněný článek, opakujeme:

• při teplotách pod +5 stupňů se proces hydratace výrazně zpomaluje;
• Při nulových a mínusových teplotách se nárůst pevnosti betonu zastaví.

To znamená, že beton lze nalít tak dlouho, dokud okolní teplota zůstává nad +5 na teploměru, nebo za každého počasí, ale při zachování teploty betonu na stejné úrovni. V tomto případě bude pevnost betonu odpovídat konstrukční pevnosti a nebude ovlivněna.

Tyto druhy betonu doporučujeme používat pro zimní betonování

Beton s PMD-10

Beton s PMD-15

Beton s PMD-5

Vliv nízké teploty na beton

Při teplotách pod nulou můžete beton nalít, ale nemůžete jej nechat bez opatření k jeho zahřátí. Koneckonců, hydratační proces a jeho rychlost závisí na teplotě, například při +5 se nárůst síly zpomalí téměř 5krát ve srovnání s procesem, který nastává při +20. Když se teplota stane 0, reakce vody a cementu se zastaví, a když dosáhne mínus, zastaví se, voda se stane ledem.

Led má větší objem než voda. Zamrznutím se voda rozpíná a ničí krystaly již existující v té době – ​​beton, který se podařilo vytvořit, je zničen, mimo možnost obnovy. Led pokrývá drcený kámen a písek, což snižuje adhezi mezi pojivem a kamenivem. Všechny tyto faktory vedou ke snížení pevnosti monolitu.

Poté, co teplota opět stoupne nad +5, beton dále nabírá pevnost. Přerušené vazby se ale neobnoví, takže materiál bude méně pevný než při kalení za optimálních podmínek. Problémy, které často naznačují zamrzání betonu, zahrnují:

• vzhled trhlin;
• rozpadající se horní vrstva;
• oddělení jednotlivých sekcí;
• oddělení drceného kamene.

Pokud si všimnete výskytu takových vad na monolitu, doporučuje se provést zkoušku pevnosti.

Jak dlouho by se měl beton v zimě ohřívat?

Nízké záporné teploty mají největší vliv na čerstvý, pohyblivý beton. A čím je beton starší, tím menší vliv má mráz na jeho pevnost.

Proto je při lití betonu důležitý každý den: odborníci doporučují zahřívat beton v zimě po přejímce alespoň 1 týden, lépe však celých 28 dní. Lití betonu v zimě bez ohřevu se neprovádí – neexistují žádné nástroje nebo přísady, které by zachovaly pevnost materiálu, aniž by se uchýlily k vytápění.

Zahřívání betonu v zimě je hlavní péčí o materiál. Provádí se předtím, než beton dosáhne kritického indexu pevnosti. Pokud to projekt nestanoví, pak je obvyklé brát jako standardní hodnotu 70 %.

Zrání betonu označuje chemický proces, v jehož důsledku se mění fyzikální vlastnosti roztoku, který získává požadovanou tvrdost. Voda se v tomto případě účastní hydratační reakce cementu, která je nevratná.

Cement obsahuje čtyři hlavní složky zodpovědné za jeho vlastnosti:

Jak dlouho trvá odstranění bednění?

Při lití vodorovných konstrukcí – podlah a schodů je nutné dbát na ukazatele odpovídající nastavení roztoku a zisku 80% pevnosti. Při stejné teplotě 10ºC musí být bednění odstraněno minimálně po 15 dnech.

Ukazatel denní teploty je průměrná hodnota mezi minimální a maximální teplotou za den.

Odnímatelné a neodnímatelné

Odnímatelné bednění se demontuje poté, co beton získá 50% pevnost

Pevné bednění se stává součástí základu – je zároveň tepelným izolantem

Bednění pro pásový základ svépomocí

Konstrukce a připojení štítu

Při montáži bednění vlastníma rukama je důležité, aby byly štíty silné: budou muset držet hmotu betonu, dokud nedojde k vytvrzení.

Jak lze instalovat bednění pro pásový základ: do výkopu vykopaného podle rozměrů pásky a do jámy ve vzpěrách

Orientační rozměry bednících desek z omítaných desek

Překližkové nebo OSB desky se montují na tyčový rám. Při montáži je důležité dobře zpevnit rohy. V tomto provedení jsou nejslabším místem. Můžete je zpevnit kovovými rohy.

Montáž bednění svépomocí

Štíty s prodlouženými příčnými tyčemi se snadněji instalují

Pokud jsou štíty vyrobeny bez dlouhých tyčí, na dně jámy, podél značkovací linie pásky, je upevněna tyč, která bude sloužit jako zarážka. Štíty jsou připevněny těsně k němu a poté upevněny pomocí svahů a vzpěr.

Posilování – vzpěry a zarážky

Aby se bednění nerozpadlo pod masou betonu, musí být upevněno zvenčí i zevnitř.

Vně bednění umístěte zarážky a vzpěry. S vysokou výškou se vyrábějí v několika úrovních. Dávejte pozor na tloušťku nosného nosníku

Délka cvočků je přibližně o 10-15 cm delší než šířka pásky. Existují dvě možnosti:

Vnitřní vzdálenost mezi štíty, která se rovná konstrukční šířce pásky, je upevněna pomocí kusů plastových trubek. Jejich vnitřní vůle by měla být o něco větší než tloušťka trnů.

Jak vyrobit distanční sloupky v bednění

Sestava probíhá takto:

Musíte pracovat společně a lépe – my tři. Jeden uvnitř mezi štíty instaluje trubky a jedna osoba pro instalaci svorníků a utahování matic.

Při odstraňování bednění nejprve odšroubujte matice a vyjměte svorníky, poté demontujte svahy a zarážky. Uvolněné štíty jsou odstraněny. Lze je dále používat.

Po jaké době lze bednění odstranit?

Hlavními faktory ovlivňujícími tuto vlastnost jsou povětrnostní podmínky, pevnost jakosti, očekávané zatížení betonové konstrukce a množství kapaliny v betonu.

Kdy odstranit bednění

Kromě toho je doba tvrdnutí betonu ovlivněna složkami obsaženými v jeho složení. Například přidání drceného kamene nebo keramzitu do základové směsi několikrát zkracuje dobu tuhnutí betonu.

Pravidelné smáčení povrchu vodou nebo jeho překrytí plastovou fólií pomáhá urychlit zrání betonu.

Nejdůležitějším kritériem je počasí, protože je to průměrná denní teplota vzduchu, která ovlivňuje vytvrzování betonu. Jako příklad lze uvést následující ukazatele:

Podle odborníků lze bednění odstranit poté, co pevnost betonu dosáhne 50–70 %. To je pro konstrukci nejbezpečnější.

Co se stane, když beton zmrzne? Co dělat, když je beton zmrzlý?

Nejdůležitější je nezoufat! Zima se jako vždy nepozorovaně přikradla, když ji nikdo nečekal. Pokud je beton zmrzlý, je nutné jej včas začít zahřívat. To lze provést pomocí již popsaných horkovzdušných pistolí, výkonných elektrických reflektorů nebo dokonce pomocí kovových sudů se zabudovaným ohněm. Hlavní věc je udělat to rychle. Čím déle beton ztuhne, tím menší bude jeho konečná pevnost. Například podle projektu by to mělo být 100 % za 28 dní, ale bude to jen 70 % nebo ještě méně. Nezapomeňte zakrýt zmrzlý beton fólií z PVC, abyste eliminovali přenos tepla z horní vrstvy betonu. Po zakrytí betonu je alespoň nějaká šance na pokračování procesu tvrdnutí. Dalším krokem při záchraně betonové konstrukce po zakrytí bude její nahřátí zespodu pomocí teplovzdušných pistolí, mluvíme-li o betonové podlaze. K tomu je nutné pokrýt celý obvod zespodu plastovou fólií. Vytvořte si skleník a poté do něj umístěte elektrická nebo plynová topidla. Betonová podlaha se začne zahřívat zespodu a PVC fólie zabrání tepelným ztrátám shora. S takovými opatřeními si můžete být jisti, že se beton ušetří. Pokud potřebujete zachránit základ a ne strop, bude stačit udělat skleník nahoře a umístit tam horkovzdušnou pistoli. Zespodu bude beton prohříván zeminou, pokud samozřejmě nebude základ proveden podle běžného návrhu s izolací, můžete si přečíst v odpovídajícím článku na webu ASK Egida.

Při jaké teplotě beton mrzne? Vliv venkovní teploty vzduchu na beton. Jaká je ideální teplota a počasí pro lití betonu

Abyste pochopili, proč beton nebyl nalitý po dlouhou dobu při nízkých teplotách během chladných období, musíte pochopit procesy, které se vyskytují v betonových směsích a cementových maltách, což vede k vytvoření tvrdého a odolného materiálu podobného kameni.

Nejprve je to jen cement – práškový materiál. Existuje GOST, který reguluje složení a další vlastnosti různých cementů.

GOST 31108-2016 „Všeobecné stavební cementy. Technické specifikace“ uvádí následující klasifikaci podle složení:

1. CEM I – portlandský cement;
2. CEM II – Portlandský cement s minerálními přísadami;
3. CEM III – portlandský struskový cement;
4. CEM IV – pucolánový cement;
5. CEM V je kompozitní cement.

Cementy typů CEM II–CEM V se dělí na podtypy A, B a C podle obsahu slínku a přísad.

Podle pevnosti v tlaku ve stáří 28 dní se v souladu s normami dělí do těchto tříd: 32,5; 42,5 a 52,5.

Na základě jejich pevnosti v tlaku ve stáří 2/7 dnů jsou rozděleny do podtříd:

1. pomalu tvrdnoucí (označeno písmenem M) – používá se pouze pro cementy CEM III/B a CEM III/C;
2. normálně tuhnoucí (označeno písmenem N);
3. rychle tvrdnoucí (označeno písmenem B).

Symboly pro cementy:

1. název cementu;
2. zkrácené označení druhu a podtypu cementu a druhu přísady;
3. třída síly;
4. podtřída;
5. skutečný standard.

Příklad symbolů: Portlandský cement typ CEM I třída 42,5 rychle tvrdnoucí – Portlandský cement CEM I 42,5B GOST 31108-2016.

Cementy se dodávají v různých typech: liší se složením, jemností mletí, jakostí a pevností, která je označena číslem označujícím sílu. Čím vyšší je toto číslo, tím teoreticky bude beton vyrobený z tohoto cementu pevnější, ale hodně záleží na tom, jaké množství cementu bylo do směsi přidáno, zda byly použity chemické přísady, jak byla tato směs nalévána a hutněna, za jakého počasí beton byl nalit a jak byl následně udržován.

Pro získání cementové malty se cement smíchá s vodou a přidá se kamenivo, zejména písek, a do betonových směsí se přidá i hrubé kamenivo (drť a štěrk).

Právě v okamžiku smíchání cementu a vody se spouští chemické hydratační reakce.

Při smáčení částic cementu jeho složky reagují s vodou a výsledkem těchto reakcí je vznik nové látky s krystalickou strukturou. Zde je vhodné poznamenat, že všechny tyto reakce probíhají různou rychlostí, která závisí mimo jiné na tom, jak rychle došlo ke smáčení a jaká je okolní teplota.

Proces nabírání pevnosti v betonu tak probíhá různě v závislosti na teplotě.

Za příznivých podmínek beton získá návrhovou pevnost do 28 dnů a nejvyšší rychlost procesů je pozorována v prvních hodinách po položení směsi, poté rychlost tvrdnutí betonu postupně klesá. Po dosažení návrhové pevnosti pokračují procesy tvrdnutí v betonu po mnoho měsíců, ale velmi nízkou rychlostí. Proto je důležité zajistit optimální podmínky v prvních čtyřech týdnech po nalití.

Jaké teplotní a vlhkostní podmínky jsou považovány za optimální pro tvrdnutí betonu?

Jedná se o teplotu vzduchu od +18°C do +22°C a vlhkost blízkou 100 %.

Ve většině regionů Ruska jsou takové podmínky možné pouze ve velmi krátkých časových obdobích: pozdní jaro, začátek a konec léta, začátek podzimu. I tak je třeba počítat s nočními teplotami, které mohou klesnout až téměř k 0°C.

U čerstvě položeného betonu jsou takové výkyvy velmi škodlivé: čím nižší teplota klesá, tím pomaleji probíhají hydratační reakce. Při teplotě kolem 5°C se hydratační reakce a nabírání síly prakticky zastaví. Při teplotách pod 0°C nezreagovaná voda zamrzne, což následně vede ke vzniku dutin, trhlin a jiných defektů v betonu.

Zmrznutí také vede ke zvýšení vnitřního tlaku, v důsledku čehož může beton prasknout.

Zamrzající voda také představuje nebezpečí pro výztuž, protože ledové krystaly kolem výztuže brání její správné přilnavosti k betonu.

Výsledkem je, že s oteplováním beton stále získává pevnost, ale bude nižší, než bylo vypočteno.

Z těchto důvodů se stavebníci po dlouhou dobu zdrželi betonování v chladném počasí. Ne vždy však bylo možné stavbu na několik měsíců zmrazit, proto byly vyvinuty speciální metody pro zimní betonování.

Zmrzlý beton. Vlastnosti lití betonu v zimě. Kritická pevnost betonu

Pokládka betonu v zimě, při teplotách pod 0 C, a zejména při poklesu teplot pod -5 C, vede k řadě závažných konstrukčních změn. Jedná se o komplexní, vícefázový proces, jehož průběh a důsledky lze podrobně popsat:

Cena betonové míchačky v Moskvě se obvykle skládá z hlavních složek:

• jak se ledové kry zvětšují, vytvářejí mezery ve vytvrzovací směsi, což vede k uvolnění monolitu, snížení pevnosti a zvýšení propustnosti vlhkosti;
• při zamrzání vody, která přirozeně obaluje částice drceného kamene a výztuže, se výrazně snižuje přilnavost cementu k tvrdým povrchům a při rozmrazování se objevuje vodní film, který brání cementu při dané pevnosti tuhnout;
• Doba tvrdnutí betonu se prudce prodlužuje a doba k dosažení dané tvrdosti se prodlužuje v závislosti na cyklech zmrazování a rozmrazování. Jednorázové zmrazení roztoku nebo tvrdnoucího betonu vede k prodloužení doby dosažení technologické pevnosti o 15 – 20%;
• Celistvost monolitu je zaručena pouze v případě, že transportbeton dosáhl kritické pevnosti před zmrazením.

Pro různé druhy betonu se ukazatel kritické pevnosti poměrně výrazně liší. V projektové výstavbě, kde se používá vysoce kvalitní malta, například M400, M500, by kritická pevnost měla dosáhnout 30 % projektované pevnosti v době, kdy beton zmrzne. To je velmi vážné, protože do dosažení prahové teploty zbývá málo času. Při vytváření předpjaté konstrukce je třeba lití betonu v mrazu provést tak, aby před zmrznutím dosáhl pevnosti alespoň 70 % doby zrání 28 dní. Kritická pevnost betonu M300 je minimálně 40 % návrhové hodnoty.

Co se stane s betonem, když zmrzne. Základy zimní betonáže

Nízká teplota je vážnou překážkou v procesu kvalitní betonáže. Tím, že způsobí proces inhibice hydratace cementu a zamrzání vody, napomáhá mrazivé počasí snížit skutečný nárůst pevnosti betonu až do úplného zastavení.

Pokud popíšeme fyzikální a chemický proces, pak vše vypadá přibližně následovně. Za normálních podmínek potřebuje beton 5-7 dní, aby získal 70-75 % své konečné pevnosti. Již při teplotě +5 C se však doba nabrání síly prodlouží 4x. Vzhledem ke snížení hydratačního procesu je tuhnutí a tvorba cementového kamene velmi pomalá, což je způsobeno tím, že nízká teplota nemůže tento proces katalyzovat. Proto se při výrobě železobetonových výrobků používá napařování čerstvě odlitých obrobků ve speciálních komorách při teplotě 70-80 C a vysoké vlhkosti.

Pokud pokles kladné teploty přispěje k regresi procesu tuhnutí betonu, jeho záporné hodnoty jej zcela zastaví, protože voda v mladém betonu zcela zamrzne.

Jak tedy betonovat v zimě?

• K tomu je nutné vyřešit hlavní problém – zabránit zamrznutí vody obsažené v betonové směsi. K dosažení tohoto cíle používají moderní staveniště následující techniky:
• Přidávání nemrznoucích (antikrystalizačních) přísad do betonu (PMD);
• Elektrické vytápění betonu;
• Instalace dočasných konstrukcí na beton, vyhřívané tepelnými pistolemi;
• Zakrytí betonu PVC fólií, pilinami a jinými izolačními materiály.

Kupodivu je použití PMD nejběžnější metodou ochrany proti krystalizaci vody v betonu. Navíc, přestože betonárny již vyrábějí výrobky s podobnou přísadou, je tento způsob někdy kombinován s elektrickým ohřevem a pokládáním izolace. PMD se od sebe liší procentem aditiv, což umožňuje měnit limit mrazení.

Elektrické vytápění je oblíbené na vážných stavbách, kde je možné použít velké výkonové transformátory (až 80 kW). Proto je pro soukromou výstavbu zpravidla tato metoda nevhodná kvůli její nedostupnosti a vysokým nákladům.

Krytí betonu izolací je racionální a nenákladná metoda při hraničních teplotách +5 C: -5 C. Vzhledem k izotermické povaze procesu tvrdnutí betonu je možné zadržovat teplo vznikající během reakčního procesu. K tomu je betonový povrch pokryt izolací nebo PVC fólií.

Plynové a elektrické horkovzdušné pistole najdou své uplatnění při prudkém poklesu teploty na -5 C: -15 C. V tomto případě je izolační vrstva položena na PVC fólii tak, aby vytvořila nad betonem vrchlík desek, který udrží teplo. Čím vyšší je teplota vzduchu v takovém „stanu“, tím rychleji bude dokončen proces tvorby betonového kamene. Doba trvání procesu zahřívání teplovzdušnými pistolemi zpravidla netrvá déle než 3 dny.

Co dělat, když beton zmrzne?

Není třeba se příliš bát – izotermický proces posilování bude pokračovat okamžitě s příchodem oteplení, kdy zkrystalizovaná voda rozmrzne. Takový proces zpravidla mírně snižuje výkonnostní charakteristiky betonu, pouze mírně snižuje pevnost jakosti. Proto se při provádění betonářských prací v chladném období používá bezpečnostní rezerva, která vybírá spolehlivější druhy betonu.

V případech zalití podlahové desky nebo základové desky však může být ztráta pevnosti fatální, zejména v případech, kdy k tání dochází až na jaře. V tomto případě je nutné beton zakrýt PVC fólií, aby se při dočasných změnách teploty nerozmrazila horní vrstva. Pokles pevnosti betonu to sice nezachrání, ale alespoň nějak zachová jeho pevnostní vlastnosti, což ovšem nebude možné, když se věci nechají náhodě.