Proces utwardzania betonu staje się trudniejszy w zimne dni, ponieważ aby prawidłowo stwardniał i osiągnął maksymalną wytrzymałość, świeży beton musi być chroniony przed zamarzaniem przez co najmniej pierwsze 24 godziny lub do momentu osiągnięcia minimalnej wytrzymałości 500 funtów na cal kwadratowy (psi). Beton, który zamarza w młodym wieku, może stracić znaczną część swojej ogólnej wytrzymałości. Jednak beton można z powodzeniem wylewać i układać w zimnych warunkach pogodowych, jeśli zostaną podjęte odpowiednie środki ostrożności w celu wyeliminowania problemów związanych z niskimi temperaturami.
Według definicji Amerykańskiego Instytutu Betonu (ACI) betonowanie w zimnych warunkach atmosferycznych zgodnie z normą ACI 306 to okres, w którym przez co najmniej trzy kolejne dni średnia dzienna temperatura powietrza spada poniżej 40 stopni Fahrenheita i utrzymuje się poniżej 50 stopni Fahrenheita przez ponad połowę każdego okresu 24 godzin. W takich warunkach należy stosować specjalne techniki.
Nie ma powodu, aby unikać wylewania betonu w zimną pogodę, pod warunkiem, że podejmiesz odpowiednie środki ostrożności. Prawidłowo wykonany beton wylewany w chłodną pogodę jest w rzeczywistości mocniejszy niż beton wylewany w gorącą pogodę, dzięki powolnemu okresowi utwardzania.
Gdy beton jest zarządzany w zimne dni, musi być chroniony przed zamarzaniem krótko po wylaniu. Ponadto beton musi być w stanie rozwinąć wymaganą wytrzymałość, aby bezpiecznie usunąć formy, jednocześnie zmniejszając okoliczności, w których konieczne jest zastosowanie nadmiernego ciepła, aby pomóc betonowi rozwinąć wymaganą wytrzymałość.
Spis Treści
Wskazówka
Gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej 20 stopni Fahrenheita, najlepiej po prostu zrezygnować z układania betonu na zewnątrz, ponieważ w takich temperaturach hydratacja całkowicie się zatrzymuje. Przy bardzo niskich temperaturach na zewnątrz bardzo trudno jest utrzymać temperaturę w miejscu pracy na tyle wysoką, aby zapewnić dobre rezultaty, nawet przy użyciu obudów i koców izolacyjnych.
Jeśli beton zamarza zbyt wcześnie
Beton, który zamarza, gdy jest świeży lub zanim stwardnieje do wytrzymałości, która może oprzeć się rozszerzaniu związanemu z zamarzającą wodą, ulegnie trwałej utracie wytrzymałości. Wczesne zamarzanie może zmniejszyć końcową wytrzymałość betonu nawet o 50 procent. Jeśli temperatura powietrza w momencie wylewania i układania jest niższa niż 40 stopni Fahrenheita i jeśli w ciągu pierwszych 24 godzin spodziewane są temperatury poniżej zera, wykonawcy powinni przestrzegać szeregu zalecanych praktyk dotyczących betonowania w zimne dni.
Wskazówki dotyczące przygotowania
Prawidłowe utwardzanie betonu w zimne dni można poprawić, stosując pewne praktyki przygotowawcze:
Podczas zimnej pogody, wstępne podgrzanie jednego lub więcej składników (wody i kruszywa) może zapewnić, że podczas wylewania będzie obecna odpowiednia temperatura betonu. Zamiast podgrzewać cement portlandzki , odbywa się to poprzez podgrzanie wody i/lub piasku i żwiru przed wymieszaniem. Firmy produkujące gotowe mieszanki betonowe mogą mieć taką możliwość; zazwyczaj beton opuszcza zakład w ciężarówkach w temperaturze około 65 stopni Fahrenheita. Mieszanie na miejscu niewielkich ilości betonu może obejmować użycie gorącej wody lub przechowywanie kruszywa w ciepłych pomieszczeniach przed wymieszaniem.
Składniki mieszanki mogą wymagać dostosowania. Najczęściej wiąże się to ze zwiększeniem zawartości cementu w betonie lub użyciem przyspieszającej domieszki chemicznej , takiej jak chlorek wapnia w proporcjach sięgających nawet dwóch procent.
Użyj cementu portlandzkiego typu III, cementu, który pomaga w wiązaniu bez obniżania jakości betonu. Jest to ważne, ponieważ wysoka zawartość wilgoci może powodować problemy z korozją zbrojenia stalowego.
Unikaj stosowania popiołu lotnego lub cementu żużlowego w zimne dni. Materiały te wiążą się wolniej i generują mniej ciepła wewnętrznego.
Wskazówki dotyczące nalewania i umieszczania
Dodatkowe czynności wykonywane podczas wylewania i układania betonu mogą również pomóc w jego prawidłowym związaniu i utwardzaniu w chłodne dni:
Upewnij się, że ekipy będą na miejscu przez dłuższy okres czasu. Beton wystawiony na niskie temperatury będzie potrzebował więcej czasu, aby osiągnąć początkowe wiązanie, co może oznaczać, że ekipa wykończeniowa będzie musiała być obecna przez dłuższy okres czasu.
Osłony przeciwwiatrowe mogą pomóc chronić beton (i pracowników) przed wiatrami, które mogą powodować szybkie spadki temperatury i parowanie, które jest zbyt szybkie. Zazwyczaj osłony przeciwwiatrowe o wysokości około 6 stóp są wystarczające.
Mogą być konieczne ogrzewane obudowy. Mogą być wykonane z drewna, płóciennych plandek lub folii polietylenowych — lub można użyć komercyjnych sztywnych obudów z tworzywa sztucznego. Ogrzewanie wewnątrz obudowy najlepiej wykonać za pomocą grzejników elektrycznych. Jeśli używane są grzejniki opalane paliwem, najlepszym rozwiązaniem jest użycie grzejników o pośrednim spalaniu, w których ciepłe powietrze jest wprowadzane do obudowy z palnika umieszczonego na zewnątrz. Inną opcją jest system hydroniczny, w którym ciepła mieszanka glikolu i wody krąży w obudowie za pomocą rur lub węży.
Temperatury układania i ochrony betonu w zimne dni są ustalane i nakazane w normie ACI 306. Celem normy ACI 306 jest utrzymanie betonu w cieple, powyżej 5 stopni Celsjusza, przez pierwsze 48 godzin, kiedy rozwój wytrzymałości betonu jest krytyczny. (Świeży beton zamrożony w ciągu pierwszych 24 godzin może stracić 50 procent swojej potencjalnej 28-dniowej wytrzymałości. ) W przypadku betonu o wysokiej wczesnej wytrzymałości, który nie będzie narażony na cykle zamrażania i rozmrażania, wystarczy jeden dzień w temperaturze powyżej 40 stopni. Jednak fundament betonowy lub inna konstrukcja, która będzie przenosić duże obciążenia we wczesnym wieku, wymaga 20 dni lub więcej w temperaturze minimalnej 50 stopni.
Pamiętaj, że utwardzanie cementu jest reakcją egzotermiczną, która sama w sobie wytwarza trochę ciepła i często wystarczy przykryć beton folią polietylenową lub kocami izolacyjnymi, aby zatrzymać ciepło. Pod żadnym pozorem nie należy dopuścić do zamarznięcia betonu w ciągu pierwszych 24 godzin po wylaniu i ułożeniu.
Wskazówki dotyczące utwardzania
Na koniec, istnieją techniki, które można stosować w procesie utwardzania, aby mieć pewność, że beton osiągnie maksymalną wytrzymałość:
W przypadku użycia form, pozostaw je na miejscu tak długo, jak to możliwe, ponieważ będą zatrzymywać ciepło i pomogą zapobiec zbyt szybkiemu wysychaniu betonu. Rogi i krawędzie są najbardziej narażone, a formy pomogą w procesie uwalniania ciepła.
Do obudowy wokół betonu można wprowadzić parę wodną, aby zapobiec jego zbyt szybkiemu wysychaniu przy niskim poziomie wilgotności, który często występuje w chłodne dni.
Poczekaj, aż cała woda wyciekająca wyparuje przed zakończeniem. Beton wylewany i układany w zimne dni ma znacznie wolniejszy czas wiązania i utwardzania, więc wyciekanie rozpocznie się również później niż oczekiwano. Bądź przygotowany na więcej wody wyciekającej niż jest to typowe w przypadku zwykłego układania betonu.
Podczas utwardzania betonu sprawdź temperaturę betonu za pomocą pistoletu termicznego na podczerwień. Upewnij się, że beton utrzymuje temperaturę co najmniej 40 stopni Fahrenheita przez okres utwardzania.
Gdy aktywne ogrzewanie zostanie przerwane, chroń beton przed zbyt szybkim schłodzeniem. Można to zrobić, stopniowo obniżając temperaturę wewnątrz obudowy lub przykrywając beton kocami izolacyjnymi. W przypadku dużych konstrukcji zaleca się kilka dni lub nawet tygodni stopniowego chłodzenia. Nagłe zdjęcie koców w zimną pogodę może spowodować powstanie różnicy temperatur między zewnętrzną częścią betonu a jego środkiem, co doprowadzi do pęknięć.
Upewnij się, że beton jest utwardzany przez okres czasu zalecany dla używanego cementu. Komitet ACI 308 zaleca następujące minimalne okresy utwardzania: ASTM C 150 Typ I cement, 7 dni ASTM C 150 Typ II cement, 10 dni ASTM C 150 Typ III cement, 3 dni ASTM C 150 Typ IV lub V cement, 14 dni ASTM C 595, C 845, C 1157 cementy, zmienne
Uszczelnij świeżo utwardzony beton, nakładając uszczelniacz, aby zapobiec przedostawaniu się wody z zewnątrz do betonu. Uszczelniacze do betonu wydłużą żywotność betonu i zmniejszą ryzyko awarii utwardzania. W ekstremalnie zimnych regionach używaj wyłącznie oddychającego uszczelniacza do betonu, który umożliwia odparowanie wilgoci.
