XXI siezd
ППРК-Сервис
Бетон: география важна

Бетон: география важна

Далеко не все строители задумываются о том, насколько серьёзно погодные и географические условия могут влиять на процесс бетонирования. Между тем существует ряд мер, применяя которые, можно сохранить качество бетонной смеси и избежать многих неприятных моментов в процессе строительства. На вопросы журнала «СТО Строительство Технологии Организация» отвечает инженер по техническому маркетингу компании MC-Bauchemie (Санкт-Петербург) Ярослав Александров.

— Могут ли повлиять климатические условия на технологию бетонных работ?

— Безусловно. Климатические условия значительно влияют не только на технологию бетонных работ, а также на физико-механические свойства бетона. Так, южные регионы России в летний период отличаются резко континентальным климатом, который характеризуется высокими температурами воздуха (более 40 °С) и низкой (менее 50-55 %) относительной влажностью. По мере увеличения скорости ветра отрицательное воздействие высоких температур и низкой влажности возрастает. Большое количество бетонных и железобетонных элементов, особенно монолитных, покрыто сеткой трещин, верхний слой бетона ослаблен, пылит и зачастую возникает необходимость в ремонте и усилении конструкции. Таким образом, условия производства строительных работ в летний период в южных регионах России, так же, как и при работах на Крайнем Севере в зимний период, можно отнести к суровым погодным условиям.

— Каковы наиболее серьёзные последствия негативного влияния жаркой и сухой погоды для бетонной смеси?

— Во-первых, увеличение водопотребности бетонной смеси (как результат повышения её температуры); во-вторых, быстрая потеря бетонной смесью подвижности в процессе транспортировки и в период её выдерживания до укладки; в-третьих, интенсивное обезвоживание свежеуложенного бетона и, как следствие, потеря прочностных показателей. Химия гидратации цемента в условиях повышенных температур в летний период принципиально не отличается от химии гидратации при нормальных (20±30С) температурах, однако, реакции ускоряются и имеются некоторые различия в микроструктуре и фазовом составе продуктов гидратации. В условиях жаркого сухого климата происходят изменения микроструктуры, связанные с уменьшением количества связанной воды. Уменьшение содержания связанной воды приводит к уменьшению степени гидратации цемента. При этом выбор портландцементов с различным минералогическим составом, не оказывает существенного влияния на повышение сохраняемости бетонной смеси в условиях сухого жаркого климата.

— Существуют ли какие-либо другие осложнения при приготовлении бетона в таких условиях?

— При подборе состава бетона, приготовляемого в жаркую и сухую погоду, одной из основных особенностей является зависимость между температурой бетонной смеси и её начальной подвижностью. Фактическая температура бетона будет несколько выше, вследствие механической работы, производимой при перемешивании. Далее температура будет возрастать от тепла, выделяемого при смачивании и гидратации цемента. При этом бетон, быстро теряя первоначальную подвижность, становится не технологичным.
       В соответствии со СНиП 3.03.01-87 при производстве бетонных работ при температуре воздуха выше 25 °С и относительной влажности менее 50 % следует применять быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза. Это, в первую очередь, обусловлено тем, что в бетонах, которые быстрее набирают прочность, процесс обезвоживания несколько нивелируется. Руководствуясь этими же соображениями, для бетонирования надземных конструкций СНиП на «несущие и ограждающие конструкции» не рекомендует применение пуццоланового и шлакопортландцемента ниже М400, хотя более низких марок цемента на нынешний момент уже не существует. Цементы, используемые для при-готовления бетона, не должны иметь температуру выше 50 °С. Из-за большого спроса на цемент и его дефицита, связанного с увеличением объёмов строительства в летний период, это требование очень часто нарушается. Применение горячего цемента само по себе не является вредным для прочности, но предпочтительно не применять его при температурах выше 40-50°С. Повышение температуры свежеприготовленной бетонной смеси на 10-12°С приводит к уменьшению её начальной подвижности на 2-3 см. Требуемая консистенция может быть восстановлена либо за счет введения модифицирующих добавок, либо за счет увеличения В/Ц и содержания цементного теста при сохранении постоянного В/Ц, обусловленного заданной прочностью бетона, т. е. при повышении расхода цемента. Увеличение дозировки цемента для сохранения достаточного количества влаги не оправдано с экономической точки зрения. Поэтому целесообразнее использовать различные модификаторы бетона.
       Кроме разупрочнения, быстрое испарение может привести к пластической усадке и образованию волосяных трещин в бетоне, а последующее охлаждение затвердевшего бетона вызовет растягивающие напряжения. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки СНиП 3.03.01-87 допускает его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч. После окончания его укладки, однако, технологически это не всегда возможно осуществить. Обычно считают, что пластическая усадка возможна, если скорость испарения превышает скорость водоотделения на поверхности.

— Какие меры, повышающие качество бетонной смеси и бетона могут быть применены для смягчения влияния жаркой погоды?

— Использование добавок MC, замедляющих процессы схватывания бетонной смеси, помогут снизить потерю подвижности смеси на стадии приемки бетона. Одной из важнейших характеристик бетонных смесей является их формуемость, оцениваемая временем заполнения формы бетонной смесью. Бетонные смеси, содержащие комплексную добавку Centrament Retard 310, введенную с водой затворения, имеют лучшую формуемость по сравнению с бездобавочными бетонными смесями. Ухудшение формуемости при повышении температуры у бетонных смесей с добавкой Centrament Retard 310 гораздо ниже, чем у контрольных составов. Centrament Retard 390 представляет собой комплексную пластифицирующую добавку, с замедляющим схватывание цемента эффектом. Помимо комплексных добавок, регулирование реологических свойств бетонных смесей в летний период очень эффективно можно осуществлять за счет современных пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилата. С 2011 года компания МС пошла именно по пути выбора подходящих полимерных составов добавок к конкретным условиям бетонирования и используемым сырьевым материалам. Новая линейка добавок на основе эфиров поликарбоксилатов под торговой маркой MC-PowerFlow как раз специально разрабатывается под особенности местных сырьевых материалов.
       Для получения высокого качества распалубленных изделий, перед укладкой бетонных смесей мы рекомендуем обрабатывать опалубку разделительными средствами серии Ortolan. Сразу после окончания укладки бетонной смеси следует начинать уход за свежеуложенным бетоном. При этом периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не всегда эффективен. Для предотвращения испарения влаги в летний период бетонирования конструкций мы рекомендуем наносить защитные «кюринги» Emcoril B VM или Emcoril АС, которые образуют непроницаемую пленку, препятствующую испарению воды из тела бетона.

Беседовал Евгений Бжезински