Lití betonu v zimě | články

Otázka, jak dlouho beton schne, zajímá každého stavebníka, protože doba stavebních prací závisí na době tuhnutí a tvrdnutí směsi. Bez ohledu na typ objektu ve výstavbě, ať už jde o dočasnou budovu, garáž nebo vícepodlažní budovu, dodržení doby vytvrzování umožňuje vytvořit konstrukci, která má standardní pevnostní parametry. Pokud znáte přesnou dobu tuhnutí, můžete správně naplánovat stavební procesy a efektivně optimalizovat dobu výstavby budov.

Fáze sušení betonové malty

K vytvrzení roztoku dochází v důsledku hydratace, tedy reakce, která po nalití začíná probíhat mezi vodou a pojivovými složkami směsi. Podstatou chemického procesu je přeměna betonových složek na vápenatý hydrosilikát, který po konečném vysušení tvoří monolitický základ s vysokými pevnostními parametry.

Pro určení doby úplného ztuhnutí betonu je důležité pochopit, že všechny reakce, které se vyskytují ve složení, jsou obvykle rozděleny do dvou fází:

• uchopení – nastává asi hodinu po smíchání. Během této doby prvky roztoku reagují a samotná směs začíná ztrácet své mobilní a plastické vlastnosti.
• vytvrzování – znamená krystalizaci roztoku se značkovou sadou tuhosti a pevnosti. Doba tuhnutí závisí na povětrnostních podmínkách, proporcích a kvalitě složek roztoku.

Jak dlouho beton tuhne

Fáze tuhnutí roztoku trvá krátkou dobu. V průměru u nejoblíbenějších značek (M200, M300) nepřesáhne 1 hodinu při teplotě +20°C. Pokud je teplota nižší, čas se prodlouží na 4–5 hodin a v horkém počasí může zatažení trvat maximálně 20–30 minut.

Stavitelé musí vzít v úvahu dobu tvrdnutí betonu, protože hotová malta velmi rychle ztrácí svou plasticitu. Aby se předešlo možným problémům v budoucnu, používá se připravená směs ihned po smíchání. Často je dodáván na stavbu již hotový ve speciálních míchačkách betonu, které se nepřestávají míchat ani během přepravy.

Vytvrzovací procesy

Kalení je delší proces, který trvá v průměru až 28 dní. Ihned po ztuhnutí je roztok stále měkký, ale již se stává nepohyblivým. Postupně prochází krystalizací a získává potřebné ukazatele tuhosti. Sada síly se určuje podle plánu nebo pomocí vzorce:

Rn = R28(lgn/lg28), kde:

• Rn je síla roztoku;
• n je doba, která uplynula od naplnění směsi (ve dnech);
• R28 je značka stavebního materiálu.

Pevnostní parametry se určují až od třetího dne od okamžiku smíchání. Zjištění, jak dlouho beton tvrdne, věnujte zvláštní pozornost 7. a 28. dni. V průměru po 14 dnech od nalití dosahuje Rn 70 %.

Závislost tuhnutí na faktorech prostředí

Rychlost tuhnutí směsi může ovlivnit mnoho faktorů. Nejdůležitější z nich jsou teplota vzduchu, úroveň vlhkosti a značka použitého betonu.

teplota

Optimální teplota pro sušení roztoku je +20. +22 °C. Čím je vyšší, tím rychleji směs tuhne a tvrdne. Pokud teploměr ukazuje 0 °C nebo méně, hydratace se zastaví. V takové situaci musí stavitelé používat umělé metody tuhnutí, například přidáním chloridu draselného nebo zapnutím horkovzdušných pistolí. Při intenzivním žáru je nutné zvýšit vlhkost betonu, jinak se vlhkost ze směsi rychle odpaří a v důsledku toho se chemická reakce nespustí.

Chcete-li zjistit, jak dlouho betonový potěr schne venku při různých teplotách, podívejte se do tabulky.

Teplota roztoku, °C	Doba vytvrzení, dny
	3	5	7	14	28
50	70	84	95	–	–
40	64	75	85	–	–
30	57	68	76	95	–
20	50	60	69	87	–
10	42	51	59	75	91
0	31	39	46	61	77

Влажность

Stupeň vlhkosti vzduchu má přímý vliv na hydratační procesy. Pokud je tento ukazatel příliš nízký, zmrazování se zpomaluje, pokud je vysoký, naopak se zrychluje. Pro běžné vysychání směsi je potřeba vlhkost v rozmezí 80 až 100 %. Při nízké vlhkosti lze její zvýšení zajistit navlhčenými pilinami nebo pískem, které překryjí tužidlo.

Betonová třída

Proces tuhnutí a tuhnutí je do značné míry ovlivněn složkami směsi a jejich poměry. Zejména, čím poréznější materiály jsou v roztoku, tím pomalejší bude odpařování vlhkosti. Hlavním faktorem z hlediska hydratace je značka betonu. Čím nižší je, tím méně intenzivní je sada pevnosti stavebního materiálu. I když těžší druhy tvrdnou rychleji, v každém případě se doporučuje, aby se hotová malta před nakládáním skladovala alespoň 28 dní.

Zvažte, jak moc ztvrdne beton nejoblíbenějších značek.

Označit	Síla stupně, %	Maximální pevnost, kgf/cm²	Doba mrazu, dny
M400	100	196,45	25
M300	60	360,18	14
M200	30	392,9	3

Co způsobuje porušení expoziční doby

Stavitelům se doporučuje, aby plně vydrželi dobu tuhnutí malty. Pokud jej zatížíte předem, může to v budoucnu vést k řadě problémů:

• Praskání – To platí zejména pro základy budov, které mohou být rozbité po celé výšce. Praskliny se často vyskytují nejen v základně, ale také ve stropech nebo stěnách a často jsou průchozí. Abyste se vyhnuli problémům se základem, je důležité vědět, jak moc beton v zemi ztvrdne. Zpravidla se bednění odstraňuje minimálně 2 týdny po nalití, jinak může dojít k poškození konstrukce.
• Deformace – Mezi časté problémy spojené s nedostatečnou dobou zrání betonu patří deformační procesy v základu, praskání podlahového potěru, tvorba třísek nebo promáčklin na stěnách.
• Dokončete poškození – vzniká po vnitřních nebo venkovních dokončovacích pracích. Pokud byl například dům postaven z nevyzráleného pórobetonu, může se ze stěn drolit omítka nebo se mohou odlupovat tapety. Pokud není doba tvrdnutí podlahového potěru v koupelně dostatečná, může se z něj následně odloupnout keramická dlažba.

Jak urychlit sušení směsi

Pokud doba výstavby běží, to znamená, že není možné čekat na konečné vytvrzení, nebo není možné zajistit optimální ukazatele vlhkosti a teploty, je přípustné použít metody, které pomáhají urychlit vytvrzení. Tyto zahrnují:

• ohřev roztoku při nízkých teplotách vzduchu (pára, elektřina atd.);
• použití přísad, které urychlují tuhnutí;
• kladení na povrch polyetylenu, který zachycuje teplo vznikající při hydrataci.

Provádění stavebních prací s použitím betonu vyžaduje v každé fázi zvláštní přístup. Pokud správně přistoupíte k načasování tuhnutí směsi, můžete dosáhnout zvýšené pevnosti budovy a vyhnout se problémům spojeným s její deformací v důsledku nedostatečné expozice.

Viktor Filoncev

Vzdělání:
NRU MSGU, Katedra pojiva a technologie betonu, 2003.

Pracovní zkušenosti:
12 let v oboru výroby betonu.

Současná aktivita:
nezávislé poradenství v oblasti stavebnictví.

S nástupem chladného počasí stavitelé neustále čelí otázce: je možné v zimě nalít beton? Pokud na to odborníci a domácí řemeslníci se zkušenostmi znají odpověď, pak pro začátečníky, zejména v individuální výstavbě, je problém docela akutní.

Není vždy možné „zmrazit“ předmět na několik měsíců, ale pokračování v práci je také riskantní: nesprávně nalitý beton špatně tvrdne a může se časem začít drolit.

Takže: nalít či nenalít? Betonování při teplotách pod nulou je možné, ale pouze s ohledem na nuance tohoto procesu.

Vliv teploty na tvrdnutí betonu

Pro normální tvrdnutí a nárůst pevnosti betonu jsou vyžadovány určité podmínky, včetně teploty. Optimální ukazatel je, když teploměr ukazuje +20°C. V tomto případě bude maximální síla získána za 28 dní. Při poklesu teploty na +5°C se proces tvrdnutí betonové směsi zpomalí na polovinu, to znamená, že bude trvat téměř dva měsíce. Právě tento indikátor SNiP 3.03.01-87 definuje jako začátek zimního období. A při nulových nebo mínusových teplotách venku je hydratace obecně nemožná. Výsledkem je, že materiál nezíská kritickou pevnost, která činí třetinu až polovinu plné pevnosti značky. V závislosti na značce betonu je tohoto parametru při +20°C dosaženo za tři dny, při +5°C – asi za týden.

Proč je to v zimě tak důležité? Laboratorní studie ukázaly, že vzorky betonu, které dokázaly získat kritickou pevnost před zmrazením, po rozmrazení, pokračují v získávání pevnostních charakteristik, dokud nedosáhnou značkové (designové) hodnoty. V opačném případě se materiál po rozmrazení začne zhoršovat.

Hlavní podmínkou pro lití betonu v zimě je tedy to, že musí před zmrazením získat kritickou pevnost. Bez zahřívání k tomuto procesu dochází pouze při teplotách nad nulou. Pokud nepoužíváte umělé vytápění nebo speciální přísady, pak se musíte spolehnout na meteorologické meteorology: Teplota by neměla klesnout pod +5°C alespoň týden.

Důležité! Pokud se vzduch v noci ochladí na nulu, musí být litá betonová směs pokryta jakýmkoli tepelně izolačním materiálem (sláma, pěnový polystyren, hadry, piliny atd.).

Vlastnosti zimní betonáže

Hlavním rizikovým faktorem při betonáži v zimě je mrazivé počasí a hlavním úkolem je zajistit optimální podmínky po celou dobu vysychání roztoku. Musí „dozrát“ v teplém a vlhkém prostředí. Ke vzniku umělého kamene dochází v důsledku hydratace – chemické reakce mezi vodou a částicemi cementu. Pro tento proces je nutné zachovat poměry přísad a rovnoměrnost betonové směsi. Pokud voda zamrzne a tyto podmínky nejsou splněny, reakce se zastaví. V souladu s tím se proces tuhnutí zastaví.

Kromě toho nízké teploty způsobují následující negativní jevy:

• zvýšení vnitřního tlaku v důsledku rozpínání materiálu způsobeného zmrazením;
• krystalizace zmrzlé vody kolem výztuže, která brání její přilnavosti k vytvrzovacímu roztoku;
• zvýšení poréznosti a praskání hmoty v důsledku krystalizace kapaliny;
• získávání betonu s nízkými pevnostními charakteristikami.

Z toho vyplývá, že nejdůležitější pozornost v zimních podmínkách musí být věnována zajištění rozvoje kritické pevnosti, a to je v této době hlavní rys betonářské práce. Při vytvoření optimálních podmínek je požadované hodnoty dosaženo během 4-6 dnů po instalaci.

Teplota betonové směsi se musí měřit před, během a po lití, aby se zabránilo zamrznutí roztoku. Pro normální proces tuhnutí a pro dosažení maximální pevnosti při teplotách vzduchu v rozmezí -3 až +5°C musí být minimální teplota samotné betonové směsi +5° až +10°C. Čím vyšší stupeň, tím rychleji roztok zraje.

Pro dosažení požadovaného efektu a urychlení tvrdnutí se v zimě doporučuje používat portlandský cement a vysoce kvalitní rychle tvrdnoucí cementy.

Proces pokládky betonu během chladného období má také své vlastní charakteristiky. Některá doporučení vám pomohou dosáhnout nejlepších výsledků:

• Před litím musí být bednění zbaveno ledu.
• Než začnete nalévat beton, musíte zahřát půdu a výztužný rám. Ideální možností jsou horkovzdušné pistole nebo infračervené zářiče. Efektivní, ale drahé.
• Celý objem betonové směsi musí být nalit v jednom kroku – neměly by být povoleny přestávky a prostoje.

Důležité! Demontovat bednění a částečně zatížit nosné konstrukce je možné až poté, co beton získá alespoň 60 % své původní pevnosti. Chcete-li plně zaručit, že po rozmrazení si materiál zachová své vlastnosti, je lepší počkat 100%.

Techniky zimní betonáže (zahřívání, přidávání přísad)

Pro normální průběh procesu tvrdnutí betonu jsou potřeba stupně nad nulou jak v okolním prostoru, tak v samotném řešení.

Může však nastat situace, kdy je venku mráz a je potřeba zalít betonem. V tomto případě existují metody pro betonování v zimě. Jmenujme ty nejčastější.

1. Pomocí topného kabelu (drátu). Tato technologie je považována za nejjednodušší a nejúčinnější. Pravda, nebude to levné, ale poskytuje záruku, že se beton po rozmrazení nezbortí. Kabel se umístí do „hada“ na opláštění ve středu betonové konstrukce, zajistí se svorkami, připojí se ke zdroji energie a začíná se lít beton. Po dokončení celého vytvrzovacího cyklu se zbývající vnější konec kabelu odřízne. A segment zamrzlý v konstrukci poslouží jako další výztuž.

2. Dobrého účinku se dosáhne instalací skleníku nad oblastí, kde se pracuje. Konstrukce je druh skleníku vyrobený z desek a celofánové fólie nebo markýzy. Teplota uvnitř by neměla být nižší než stejných +5 °C nebo lepší – v rozmezí 12-15 stupňů nad nulou. Teplo si udržíte v kamnech na dřevo, můžete si je vyrobit sami z kovových sudů nebo nádrží. Dražší variantou jsou horkovzdušné pistole, které běží na plynové palivo nebo elektřinu.

3. Přidání speciálních přísad do betonového roztoku pro zvýšení mrazuvzdornosti. Modifikační přísady se dělí do dvou skupin:

• Snížení bodu tuhnutí vody. Pod jejich vlivem kapalina obsažená v betonové směsi nekrystalizuje ani při -25 °C a proces hydratace se nezastaví. Mezi tyto přísady patří vápenaté a sodné soli a také potaš – technický uhličitan draselný.
• Snížení doby tuhnutí. Tyto látky urychlují tvrdnutí a přispívají k rychlému získání kritické pevnosti betonu při teplotách pod nulou. Tato kategorie zahrnuje dusitan vápenatý, potaš, vápenaté soli, vápenaté soli smíchané s močovinou. Dávkování přísad se vypočítává v závislosti na venkovní teplotě a hmotnosti cementu (do -10°C přidat 5–8% hmoty pojiva, do -15°C – 10%, do -25°C – 15 %).

4. Předehřev složek betonové směsi. Před smícháním se pojivo (cement) zahřeje na +20°C, plniva (drť, štěrk, keramzit, písek atd.) – +55-60°C. Voda se přivede na +90 stupňů. Tato metoda pomáhá betonu rychle získat pevnost. Bednění lze odstranit již po několika dnech. Takto zahřátý roztok by neměl být teplejší než +35-38°C. Variantou této metody je ohřev již namíchaného roztoku ve speciálních instalacích.

5. Zahřívání elektrodami. Výztuž je svázána drátem, který je připevněn k drátům a odveden do snižovacího transformátoru. Elektrody jsou umístěny ve vzdálenosti 60-100 cm od sebe. Kapalina obsažená v betonu působí jako vodič.

6. Metoda termosky se používá, pokud je směs z výroby stále zahřátá na 25-45 stupňů. Po nalití je bednění pokryto tepelně izolačním materiálem. Během hydratačního procesu se uvolňuje teplo dostatečné k dosažení požadované tvrdosti.

Existují i ​​složitější a dražší technologie.

Závěr

Z výše uvedeného můžeme usoudit, že betonáž v zimních podmínkách je možná při splnění řady podmínek. Hlavní věc je dodržování teplotního režimu, který zajišťuje, že betonová směs dosáhne kritické pevnosti. Plnění bez zahřívání je povoleno, pokud teploměr ukazuje alespoň 5 stupňů Celsia. Pokud je pod nulou, je nutné provést opatření pro umělé vytápění. Na to existují různé technologie. Konkrétní způsoby izolace se volí na základě typu konstrukce, složek betonové směsi, dostupnosti zařízení, materiálových možností a dalších faktorů.