Prace betonowe w okresie jesiennym i zimowym - na co uważać, jak sobie radzić z przymrozkami

Wersja do druku Poleć znajomemu

Problem prowadzenia prac betonowych w okresie jesienno-zimowym - a więc w warunkach obniżonych temperatur  -  jak zawsze powraca wraz z nadejściem pierwszych listopadowych chłodów, a wraz z pojawieniem się pierwszych ujemnych temperatur staje się tzw. problemem najwyższej wagi. Brak odpowiedniego przygotowania powoduje bardzo często podejmowanie działań z pogranicza paniki – co zrobić, jak to zrobić – i przede wszystkim jak zrobić to szybko.  Skutkuje to wyborem rozwiązań niekoniecznie najlepszych w danych uwarunkowaniach budowy – ani pod względem technicznym, ani pod względem ekonomicznym. Zaniedbania natomiast w odpowiednim prowadzeniu prac betonowych w warunkach obniżonych temperatur mogą doprowadzić nawet do katastrofy budowlanej. Odpowiednie przygotowanie się do prac budowlanych z użyciem betonu jest koniecznie o każdej porze roku, ale szczególnie w warunkach jesienno - zimowych, gdy temperatury moa osiągać wartości ujemne.

W przypadku prac budowlanych, pojęcie „warunki obniżonych temperatur” dotyczy okresu, w którym średnia temperatura dobowa jest niższa niż +5°C, a temperatura minimalna może osiągnąć wartość ujemną i spaść poniżej 0°C. Źródłem zagrożenia jest możliwość zamarznięcia świeżo położonego/wylanego betonu, a co z tym się wiąże, jego uszkodzenie, spowodowane prostym zjawiskiem fizycznym związanym ze zwiększeniem się (o 9,2%) objętości cieczy (w przypadku betonu wody) w trakcie przemiany fazowej w lód (ciało stałe). Gdy w trakcie procesu zamarzania woda ma swobodę odkształcania, to po prostu odkształci się zwiększając swoją objętość o 9,2% i zamarznie, nie powodując żadnych szkód. Jeśli natomiast cząsteczki wody są uwięzione w zamkniętym naczyniu lub ograniczonej przestrzeni, a taką właśnie są pory w betonie, rozsadzają je, gdy tylko naprężenia wywołane zwiększaniem objętości przekroczą wytrzymałość otaczających porów na rozciąganie.
Woda w mieszance betonowej zamarza w temperaturze od -1°C do -3°C. Za najgorszy okres do zamarznięcia betonu, uważa się okres jego dojrzewania. Jest to czas określany jako początek wiązania do momentu osiągnięcia tzw. wytrzymałości krytycznej (mrozowej) na ściskanie = 0,2 R28> 5 MP. W przypadku zamarznięcia cząsteczek wody w trakcie dojrzewania betonu zrywane są pierwsze, najważniejsze więzy krystaliczne świeżo budującej się struktury hydratyzującego cementu. Ich rozsadzenie powoduje nieodwracalne i negatywne skutki dla wytrzymałości betonu na ściskanie. Dopuszczenie więc do zamarznięcia części lub całości wody zarobowej w dojrzewającym betonie niemal zupełnie hamuje procesy wiązania oraz powoduje naprężenia wewnętrzne w strukturze betonu w wyniku zwiększenia objętości wody przechodzącej w lód. Po rozmrożeniu takiego betonu i podwyższeniu temperatury do normalnych warunków, twardnienie jest możliwe, lecz przebiega wolno i beton osiąga znacznie mniejszą wytrzymałość.

Sika Poland poleca do stosowania w warunkach zimowych domieszki przyspieszające wiązanie: Addiment FS 1 i Addiment FS 1 PL 50. Firma BASF Admixtures Polska ma w swojej ofercie domieszkę redukującą wodę zarobową Winterfliessmittel 578.

Możliwe jest więc dopuszczenie do zamarznięcia betonu, jednak wymaga się aby beton w momencie pierwszego zamarznięcia wykazywał wytrzymałość co najmniej 5 MPa. Jest to wartość wymagana w europejskiej normie dotyczącej wykonywania konstrukcji z betonu PN-EN 13670, która mówi: „temperatura powierzchni betonu nie powinna spadać poniżej 0ºC, dopóki wytrzymałość na ściskanie w jego warstwie powierzchniowej nie osiągnie wartości co najmniej 5 MPa.” Po rozmrożeniu, twardnienie takiego betonu przebiega dalej w sposób prawidłowy.

Donsol w postaci granulatu służy do zwalczania i wytapiania śniegu. Jest dużo wydajniejszy niż sól drogowa i nie ma właściwości niszczących nawierzchnię. Przy kontakcie ze śniegiem wydziela się ciepło - na takiej zasadzie działa.

  • działa nawet do -50 °C
  • wytwarza ciepło w kontakcie ze zmrożoną nawierzchnią - środek Donsol topi lód i śnieg

Przy wykonywaniu prac betonowych w warunkach jesienno-zimowych zaleca się więc stworzenie warunków dojrzewania betonu, które pozwolą na to, aby w jak najkrótszym czasie uzyskać możliwie najwyższą wytrzymałość betonu. Aby uzyskać taki efekt stosuje się następujące zabiegi:

  • modyfikacja składu mieszanki betonowej poprzez dodanie specjalistycznych domieszek do betonu oraz poprzez odpowiedni dobór ilości i rodzaju cementu, kruszyw w celu uzyskania właściwego wskaźnika wodno-cementowego (W/C). Beton powinien być gęstszy, z mniejszą zawartością wody zarobowej,
  • podgrzewanie składników mieszanki betonowej lub samej mieszanki betonowej parą wodną podczas mieszania,
  • zabezpieczanie dojrzewającego betonu przed działaniem ujemnych temperatur.

Poza tym podczas samego wykonywania prac należy zwrócić szczególna uwagę na to aby:

  • do przygotowania mieszanki betonowej używać cementu wysokokalorycznego (z oznaczeniem klasy literą R) lub zamawiać gotowy beton o klasę wyższy niż w projekcie,
  • Nigdy nie wylewać/umieszczać świeżego betonu na zamarzniętą powierzchnię, śnieg lub lód gdyż może to nieść ze sobą poważne negatywne konsekwencje. Po pierwsze zamarznięta powierzchnia, np.: grunt, zmniejszy swoja objętość gdy rozmarznie powodując pęknięcia w betonie. Po drugie, gdy powierzchnia jest zmarznięta, beton w kontakcie z nią będzie wiązał się znacznie wolniej i może dość do sytuacji w której górna część betonu będzie związana, a dolna jeszcze nie.
  • Gdy powierzchnia a której będzie wylewany beton jest zamarznięta można ją odmrozić przy użyciu hydronicznych podgrzewaczy powietrza i hydronicznych mat lub elektrycznych mat grzewczych,
  • Przed przystąpieniem do wylewania mieszanki betonowej, szalunki i zbrojenie należy dokładnie oczyścić z lodu i śniegu. Należy usunąć również wszelka zastałą wodę, która może wejść w kontakt z betonem
  • Najlepiej podgrzać formy i szalunki do temperatury co najmniej 1°C. Wysmarować je od wewnątrz środkiem antyadhezyjnym. Narzędzia do prac betonowych najlepiej trzymać w ciepłym miejscu.
  • Dobrze jest mieć gotowe do użycia po ręką hydroniczne lub elektryczne maty grzewcze,
  • Wylany już beton można chronić przed mroźnym powietrzem i szybkim wychładzaniem, izolując go na przykład styropianem albo matami słomianymi i folią.
  • Przy wykonywaniu elementów masywnych bezwzględnie zaleca się stały monitoring temperatury dostarczanej mieszanki betonowej, wbudowanego betonu, jak i temperatury powietrza

Większość wytycznych wykonywania robót budowlanych w okresie zimowym sugeruje, aby dla tak specyficznych warunków prowadzenia robót przygotowany był wcześniej projekt ich prowadzenia, uwzględniający stopień zagrożenia. Zaleca się przy tym, aby betonowania konstrukcji w temperaturach poniżej –15°C na wolnym powietrzu nie wykonywać w ogóle.

do góry

Certyfikaty, nagrody i wyróżnienia:

  • Aplikacja na androida

Newsletter