Что происходит с бетоном в жару — 4 рекомендации для бетонирования под воздействием высоких температур
Лето — приоритетное время для строительных работ. Но многие не знают, стоит ли заливать бетон в жару. Несмотря на то что сухой климат и высокая температура воздуха губительно влияют на свежую кладку, останавливать ремонты не стоит. Достаточно будет придерживаться нескольких рекомендаций, касательно ухода за бетоном в такую погоду.
Как влияет высокая температура
Жара очень вредна для бетона. Из-за нее в летнее время возрастает риск испарения влаги из бетонной смеси, что приводит к растрескиванию покрытия, усадке самого цемента, возникновение неровностей или шелушения. А некоторые виды масс, такие как алюминатный, начинают разлагаться при температуре выше 35 °C. Поэтому в особо жаркое время нужно обеспечить смесь достаточным количеством влаги извне. Добавление воды в смесь дело не спасет, а наоборот, значительно ухудшит качество цемента, сделав его хрупким и недолговечным, за счет нарушения пропорций.
Как бетонировать в жару: основные нюансы и рекомендации
Далее стоит побеспокоиться о сохранности влаги в смеси. Для этого покрытие укрывают мешковиной, рубероидом, старыми мокрыми тряпками из хлопка либо полиэтиленовой пленкой. Тут самое важное уберечь смесь от воздействия прямых солнечных лучей и быстрого испарения жидкости. Также эти меры смогут сберечь свежий бетон от дождей и ветра. Если нет возможности часто орошать смесь, то советуют воспользоваться таким советом: толстым слоем на бетонную поверхность укладывают мокрые опилки и укрывают все пленкой.
Если свежую поверхность покрыть целлофаном, то потери влаги из материала будут минимальными.
Если цементная поверхность лишена надлежащего ухода или были нарушены базовые правила заливки, то восполнить потери в качестве смеси уже не получится. На помощь придет только новая стяжка поверх старой с применением армирующей сетки.
Чтобы цементное покрытие прослужило дольше, не стоит забывать и об уходе. Когда температура поднимается выше 25 °C, необходимо обеспечить дополнительное увлажнение материала. Первые пару дней после бетонирования, каменную поверхность нужно смачивать водой около 4-х раз днем и один раз ночью. Далее количество процедур можно сократить до 3-х раз в сутки. Сам полив должен продолжаться до полного застывания смеси — приблизительно 10—15 дней в зависимости от объема. Примерно через 20 дней бетон наберет достаточную прочность и износостойкость, тогда можно будет приступать к дальнейшим строительным работам.
Источник
Особенности конструктивных решений
Жаркий климат неблагоприятно воздействует не только на человека, но и на материалы и конструкции зданий, оборудование, механизмы, имущество. Таким образом, возникают не только проблема защиты человека, но и ряд проблем повышения надёжности, долговечности материалов, конструкции и механизмов, создания необходимых условий их эксплуатации или хранения. В жарких сухих районах целесообразно использовать ограждающие конструкции из материалов, обладающих малой теплопроводностью и высокой теплоустойчивостью. Также используют здания с заглубленными (цокольными) этажами. Для повышения теплоотдачи ограждающих конструкции во внешнюю среду поверхность ограждения увеличивают, делая её волнистой и шероховатой. Для обеспечения соответствующих теплоизоляционных качеств вместо увеличения теплоизоляционного слоя прибегают к устройству защитных экранов, вентилируемых стен и покрытий, водоналивных крыш, солнцезащитных устройств.
Рассмотрим некоторые варианты возможных решений конструктивных элементов зданий для жаркого южного сухого климата.
Для сухого жаркого климата характерны ленточные фундаменты с развитыми подвальными и полуподвальными помещениями, поскольку заглубление зданий способствует защите помещений от перегрева и от сухих жарких ветров ,т.к. в заглубленные части здания из грунта поступает некоторое количество влаги и прохлады, что способствует защите помещений от сухости и перегрева.
По глубине заложения:
Выбор глубины заложения фундамента зависит от несущей способности почвы и предполагаемых проектных нагрузок на него. Например, для того, чтобы поставить деревянный дом, устройство фундамента не должно быть глубоким, а в случае возведения тяжелого монолитного дома, будет целесообразным устройство фундамента, опирающегося на более плотные слои грунта.
Ленточный фундамент предполагает устройство цокольного этажа либо подвала. В случае наличия подвала верхние слои грунта, находящиеся внутри фундамента, между его стен, снимаются. И соответственно, если цокольный этаж не планируется – грунт можно не трогать, и таким образом сократить количество земляных работ.
Для того, чтобы избежать чрезмерного давления веса строения на фундамент, ширина его стенок не должна быть уже ширины стен возводимого здания как правило, для более устойчивого положения здания ширина стенок фундамента должна быть больше ширины стен здания минимум на 10 см. так же для более устойчивого положения всего строения ленточный фундамент делают расширяющимся к основанию, т.е его поперечное сечение выглядит в виде трапеции, расходящейся к основанию. Так же возможно и устройство ленточного фундамента с поперечным сечением в виде прямоугольника.
Условия сухого и жаркого климата характеризуются относительной влажностью воздуха менее 50 % процентов и температурой свыше 25 С. Основная проблема при таких погодных условиях – резкое обезвоживание бетона (особенно его поверхностного слоя) в начальный период выдерживания, вызывающее нарушение плотности структуры. Кроме того, под воздействием прямых солнечных лучей велика вероятность появления в бетоне термонапряжённых зон, оказывающих деструктивное влияние на формирование прочностных характеристик конструкции.
Преимущества и недостатки ленточного фундамента:
· Высокая устойчивость и надёжность (в сравнении со столбчатыми фундаментами).
· Можно построить подвал.
· Ограничение, связанное с пучинистым грунтом, однако если глубина промерзания не большая – ограничение не действительно.
· Зависит от размеров домов, т.к. ленту в больших объемах сделать сложно
· Несовместимость с деревянными строениями, т.к. в связи с недостаточной вентиляцией повышается влажность.
Для получения качественного бетона в условиях сухого и жаркого климата необходимо соблюдать требования технологии укладки.
Жаркая сухая погода вызывает появления ряда факторов, которые существенно усложняют технологию бетонных работ, а именно: повышенную температуру бетонной смеси, влекущую водопотребности для обеспечения её отпускной подвижности и расхода цемента для получения требуемой прочности бетона; быструю потерю бетонной смесью подвижности в процессе её транспортирования или выдерживания до укладки вследствие ускоренного схватывания цемента и интенсивного схватывания воды затворения, приводящая к нарушению принятых условий при транспортирования и укладки бетонной смеси, а также отделки поверхностей конструкций; интенсивное обезвоживание бетона и снижение вследствие этого его прочности, долговечности, а также ухудшение других физико-химических качеств.
Скорость испарения воды из бетонной смеси и уложенного бетона в значительной степени зависит от температурно-влажностного режима окружающей среды.
Очень важным фактором, характерным для процесса бетонирования в жаркую сухую погоду, является значительная пластическая (начальная) усадка бетона, приводящая к раннему растрескиванию бетонных и особенно железобетонных конструкций и сооружений, ухудшению физико-механических свойств бетона и резкому снижению его долговечности.
Пластическая усадка протекает на протяжении первых нескольких часво послеукладки в период формирования структуры бетона и перехода его из пластического в полупластическое и полутвёрдое состояние. Основная причина этого явления – быстрое обезвоживание бетона вследствие испарения воды. Пластическая усадка бетона в жаркую и сухую погоду повышает в несколько раз последующую влажностную усадку затвердевшего бетона, имеющую место во всех бетонах, уложенных при любых климатических условиях. Особенностью районов с жарким сухим климатом является значительный перепад между дневной и ночной температурами (присущий местностям с континентальным климатом), доходящий до 45 градусов и более. В ранние весенний и весенний периоды возможны ночные заморозки, приводящие к замерзанию поверхностных слоёв бетона. Происходящее при этом попеременно замерзание и оттаивание поверхности бетона еще более ухудшает условия выдерживания забетонированных конструкций.
При выборе цементов следует иметь в виду, что наиболее эффективными являются высокоактивные быстротвердеющие портландцементы. Широкое применение указанных портландцементов сдерживается их дефицитностью и высокой стоимостью. Поэтому в условиях жаркого сухого климата, как правило, более целесообразно введение в состав бетона химических добавок, которые повышают подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси (пластифицирующие добавки) и ускоряют твердение бетона.
Остов зданий в сухом жарком климате следует выполнять в виде массивных стен, обладающих хорошими теплозащитными качествами, высокой теплоустойчивостью, т.е. способностью сохранять на внутренней поверхности стен примерно постоянную температуру в течение суток, что обеспечивает смягчение воздействия на внутренний микроклимат помещений резких суточных температурных перепадов наружного воздуха. В жарком сухом климате стены должны надёжно защищать помещения от горячих потоков воздуха, пыли, песка, яркого дневного света и, самое главное, от теплового воздействия солнца. Для наружной поверхности предпочтительны светлые тона, отражающие солнечные лучи. Белый свет обладает высоким коэффициентом отражения: 79% солнечных лучей отражает и только 21% поглощает. Важнейшее мероприятие – применение конструкции стен и покрытий, исключающих перегрев зданий летом. Чем тяжелее стена, тем лучше она аккумулирует тепло и защищает от перегрева днём, и тем лучше ночью сохраняет тепло. Однако это затратно, поэтому часто применяют многослойные стены.
Применяют, например, слоистые конструкций стен и покрытий с продухами, расположенными за теплоотражающими экранами. В продухах обеспечивают движение наружного воздуха, что способствует охлаждения конструкций в условиях летнего перегрева. Вентиляционные полости могут быть устроены в виде щелей или каналов с минимальной шириной 2см, расположенных на расстоянии не более 15.30 см.
Вентилируемые ограждающие конструкции в виде многослойных стен с экранами или стен с воздушными прослойками выполняют методом поэлементной сборки или типа “сэндвич”. Экраны могут быть из ж/б плит или листовых материалов: анодированного алюминия, нержавеющей стали, закалённого цветного стекла, стеклопластиков или цветных асбестоцементных листах.
Для многослойных стен используют эффективные теплоизоляционные материалы. Толщина теплоизоляции наружных ограждающих конструкции для зданий, проектируемых в южных районах с сухим жарким климатом, обычно назначается из условий эксплуатации в зимний период. При среднемесячной температуре наружного воздуха в июле 20 градусов и более в соответствии с требованиями СНиПа должна быть проведена проверка теплоустойчивости ограждающих конструкции для летних условий. Толщину теплоизоляционного слоя можно увеличивать до 1,5 раз. Это позволяет получить достаточно лёгкую конструкцию стены, обеспечивающую теплозащитные качества и теплоустойчивость стены. Внутренние слои таких стен следует выполнять из более плотных теплоустойчивых материалов, наружные из менее плотных, пористых, с малым теплоусвоением.
Материал, конструкции и толщина ограждающей стены имеют большое значение в южных районах при больших суточных перепадах температур. В связи с этим природно-каменные материалы получили наибольшее распространение и применение при строительстве зданий в южных районах.Наиболее известным и практичным природным материалом является известняк- ракушечник. В названии ракушечника отражена его конструктивная суть : все известняки – органического происхождения, а ракушечник – пористый известняк – состоит в основном из раковин моллюсков и других морских организмов. Процесс его формирования занял не один миллион лет. Прибрежные территории были залиты морем, остатки микроорганизмов и моллюсков падали на дно и оставались в морском песке. Со временем вода отступила , песчаные отмели постепенно покрылись слоем почвы, ставшим своеобразным прессом, под которым и образовалась плотная порода.
Основные плюсы и достоинства ракушечника:низкая теплопроводность,высокая паропроницаемость,хорошие звукоизоляционные свойства,экологичность. Благодаря пористой структуре камень свободно “дышит” и лишняя влага просто вытесняется, не разрушая его. В доме из ракушечника всегда сухо, т.к. влага, образовавшаяся внутри, проходит сквозь стены, а сами они, если намокнут, быстро высыхают. Летом в таком доме прохладно, а зимой тепло. Материал не гниет и не горит, однако под воздействием высокой темпераьуры выгорает и разрушается. К его достоинтсвам также можно отнести и невысокую цену.
Стены также можно возводить из саманных блоков (или глиносырцевого материала – самана). Для изготовления самана используют глину и органические добавки – сечку соломы (в пер. с тюрского саман – “солома”). Это прекрасный, теплый, экологически чистый материал. В южных районах западных стран он пользуется большим спросом. Там такие дома стоят немалых денег, как дома и крыши из камыша – натурального материала. Застройщики развитых западных стран применяют именно наши, уже почти нами забытые примеры возведения экологически чистого жилья.
Окна в сухом жарком климате должны быть минимальных размеров, удовлетворяющих требованиям освещенности. Оконные проемы должны устраиваться на менее облучаемых сторонах здания, на затенённых участках.
Основное количество тепловой энергии проникает в здание через световые проемы. Количество теплоты, проникающего в помещение через 1м² светопроёма, в 20 раз больше, чем через несветопрозрачную конструкцию стены. Количество солнечного тепла, поступающего в помещение, будет зависеть от интенсивности солнечной радиации и коэффициента пропускания стекла. Необходимо использовать теплозащитные стёкла: ставит, термолюкс, стеклопрофит и т.д.
Теплопоглащающее стекло и изделия из него благодаря увеличенному содержанию оксида железа имеют высокое сопротивление теплопередаче, поглощают инфракрасные тепловые лучи. Вместе с тем они на 30% снижают тепловой поток, обеспечивая в то же время хорошую видимость и помещения.
Теплоотражающее стекло получают при нанесении на его поверхность покрытий, чаще всего металлических. Такое стекло отражает не только инфракрасную, но и другие части спектра.
Плиты укладывают на песчаные основания. Очень распространены бетонные (мозаичные)полы. Полы малоэтажных зданий и первых этажей многоэтажных в жарком сухом климате укладывают непосредственно по грунту, чтобы использовать пониженную по сравнению с внешней температуру грунта под зданием для охлаждения помещений.
Покрытия в жарком климате подвергаются сильному тепловому воздействию. Они подвергаются солнечной радиации почти так же, как и все стены здания вместе взятые. Таким образом, конструкции покрытий играют большую роль в создании оптимального микроклимата помещений. В жарком сухом климате наиболее распространённой конструкцией являются плоские (обычно их используют для отдыха и ночного сна), а также купольные и сводчатые, позволяющие резко снизить эффект солнечного облучения и повысить эффект охлаждения при омывании воздухом за счет развитой поверхности покрытия.
Плоская конструкция кровли довольно дорога, т.к. требует высококачественных материалов и квалифицированного, качественного выполнения. Плоская кровля должна иметь уклон для удаления дождевых вод и температурные швы. Ограждение плоского покрытия не должно осложнять конструкции кровли и мешать вентиляции пространства покрытия.
Наиболее удачным решением плоского покрытия является железобетонная монолитная плита толщиной более 10см, по которой уложен гидроизоляционный ковер с армоцементным защитным слое. В качестве противорадиационной защиты могут быть использованы бетонные плиты, укладываемые на угловые утолщения самих плиток или на специально установленные для этих целей бетонные столбики.
Вентилируемая воздушная прослойка между железобетонной плитой и бетонными плитками резко снижает тепловое напряжение и температуру нижней поверхности покрытия. Часто используют вентилируемые двойные крыши, не исключены “тяжёлые” крыши из грунта, орошаемые крыши, крыши-ванны.
Орошаемые крыши охлаждаются водой, разбрызгивая её по поверхности кровли. Это позволяет снизить температуру на 20-30 градусов. Однако это требует большого количества воды и специальных устройств.
Для такого вида покрытий, как крыша-ванна – необходимо специальное оборудование для поддержания постоянства уровня воды и её периодической замены, так как застоявшаяся влага может стать местом размножения бактерий, а также комаров, москитов и других насекомых. При больших площадях покрытий существует опасность нагона воды ветром и местной перегрузки несущих конструкций, увеличивается затрата гидроизоляционных материалов и осложняются требования, предъявляемые к качеству кровли.
В последнее время в тропических странах широкой распространение получили так называемые двойные покрытия, пригодные в жарком сухом и влажных климатах. Верхняя оболочка двойного покрытия затеняет нижнюю и воспринимает радиационную теплоту. Пространство между двумя оболочками, омываемое потоками свободно циркулирующего воздуха, который уносит с собой избыток теплоты, защищает нижнюю оболочку от перегрева.
Солнцезащитные устройства называют постоянными (стационарными), если они являются органической частью здания; если же они предмет оборудования – временными (подвижными). К ним могут быть отнесены жалюзи, маркизы и т.д.
— Горизонтальные стационарные солнцезащитные устройства (карнизы, козырьки, экраны) защищают от высокостоящего солнца при южной и близкой к ней ориентации помещений. Правильно запроектированные, они хорошо защищают от дождя и не мешают проветриванию. При необходимости изменять степень затенения горизонтальные солнцезащитные устройства можно применять регулируемые — в виде поворотных щитов или пластинок (жалюзи), выполняемых из дерева, металла, пластмасс и т.д.
— Вертикальные стационарные солнцезащитные устройствазащищают помещения от лучей низкостоящего солнца с запада и востока. Как правило, из используют для защиты лоджий, галерей, лестничных клеток, кухонь и санитарных узлов. Более удобны в эксплуатации регулируемые вертикальные солнцезащитные устройства.
— Ячеистые солнцезащитные устройствасоединяют в себе качества солнцезащитных устройств первых двух видов и дают наибольший коэффициент затенения.
Солнцезащитные устройства должны быть запроектированы таким образом, чтобы они меньше аккумулировали и не передавали солнечное тепло в помещения, не препятствовали свободной циркуляции воздуха около стен. Этого можно добиться, проектируя солнцезащитные устройства лёгкими, ажурными, размещая их на некотором расстоянии от стен.
Источник