Бетонные работы в летнюю жару
Считается, что лучше всего вести строительные работы летом. Но в сильную жару при бетонировании возникают технологические проблемы:
1. Высокая температура не только воздуха, но и всех материалов – цемента, песка, щебня и даже воды приводит к ускоренному первоначальному схватыванию бетонной смеси, которая не успевает набрать даже начальную прочность.
2. Быстрое испарение воды, не вступившей в реакцию с цементом – образует, так называемые, волосные микротрещины в виде тоненьких каналов. Одновременно идет пластическая усадка застывающего бетона.
3. Значительно ускоряется гидратация цемента, т. е. химическая реакция между водой, находящейся в растворе, и цементом.
Реакция гидратации сопровождается экзотермическим процессом, при котором выделяется определенное, довольно ощутимое количество тепла. В зимнее время оно подогревает залитый бетонный раствор, не давая ему быстро замерзнуть. В летнюю жару этот процесс снижает набираемую прочность. Товарный бетон, т. е. смесь готовая к заливке, часто доставляется с бетонного завода, находящегося за десятки километров от строительной площадки. Процесс схватывания может начаться еще в ходе перевозки. При этом мало помогает даже использование бетоновоза-миксера, у которого «груша» вращается непрерывно во время его движения до стройплощадки.
В жару следует вводить в бетонную смесь специальные добавки, замедляющие процесс гидратации.
4. Пластическая усадка бетона. Раньше считалось, что пластическая усадка бетона возможна только в том случае, когда скорость испарения воды с поверхности свежеуложенного бетона больше чем скорость выделения избыточной воды из его толщи. Бетон сверху сжимается от потери испарившейся воды, а внутри конструкции остается влажным. В поверхностном слое возникают разрывающие напряжения, которые этот тонкий слой рвут микротрещинами.
Экспериментальная проверка подтвердила теоретические предположения, что микротрещины этой природы образуются не только от пересыхания поверхности бетона, но и даже под тонким слоем воды. Обнаружить такие трещины можно только после полного высыхания смеси. Именно высыхания, а не набора номинальной прочности. Вода при этом процессе не испаряется, а связывается химической реакцией с цементом и наполнителями.
Причиной таких трещин называют включения в бетоне – «густые» арматурные каркасы, стержни большого диаметра, крупные куски наполнителя – щебня или гравия. Одним из правильных решений будет использование в качестве дополнительного армирования микрофибры – пластиковой или металлической..
Одной из причин таких микротрещин теоретики называют сухой наружный воздух, т. е. с низкой относительной влажностью.
Поэтому бетонирование тонких монолитных даже армированных стен или оболочек не стоит начинать в засушливые недели лета из-за высокой вероятности их сильного растрескивания.
До конца не исследована роль влияния физических характеристик цементов на процессы пластической усадки только что уложенного бетона.
Еще одной причиной появления трещин является перепад температуры. Внутри, например, бетона залитого в фундамент, она чуть выше дневной температуры окружающего воздуха. После заливки и виброуплотнения происходит дополнительный разогрев смеси за счет экзотермических процессов гидратации. Ночью окружающий воздух остывает на 6 – 10 градусов и внешние слои бетона тоже остывают и сжимаются, в то время как внутренние еще горячие и расширенные. Поверхность твердеющего бетона может к утру покрыться трещинами.
Материаловеды-строители считают, что в жаркие дни и недели в растворной смеси следует количественно увеличивать часть воздухововлекающих добавок. Некоторые эксперты предлагают вводить добавки, образовывающие после заливки бетона в опалубку на его поверхности водо- и паронепроницаемую пленку. Она замедляет испарение воды и упрощает уход за свежим бетоном. Но эти добавки снижают прочность бетонного камня на сжатие.