Ремонт бетона при отрицательных температурах

02 сентября 2018 г.

Особенностью работ с цементными растворами заключается в узком диапазоне рабочих температур (17…30° С) и требованиями к влажности (80…85%). При снижении температуры процессы гидратации цемента (химической реакции цемента с водой с образованием монолитного бетона) резко замедляются, а при температуре +5° С прекращаются совсем. При температуре ниже 0° С вода в структуре бетона образуются кристаллы льда, которые разрывают образовавшиеся связи в структуре бетона. При повышении температуры выше 0° С разорванные связи не восстанавливаются, что препятствует созданию монолитности строительной конструкции. В идеале, для полного «созревания» бетона требуется поддержание температуры не ниже 15° С по всему объему конструкции или ремонтируемого участка все 28 дней.

Применяемые технологии ремонта при низких температурах

Появление новых сухих смесей с добавками и методик поддержания оптимальной температуры на ремонтируемом участке позволили проводить ремонтные работы с высоким качеством.

Требования к подготовке ремонтных составов:

Смесь должна изготавливаться в отапливаемом помещении.
Перемешивание проводится на 25% дольше, чем в нормальных условиях.
Транспортировка проводится в термосах любого типа.
Время доставки бетона к объекту не более 45 мин. при температуре смеси 20…30° С.
Температура смеси при перемешивании составляет 25…35° С, что достигается добавлением горячей воды с (40…70° С).
Размеры фракций определяются размером повреждения и не должны превышать 1,5 мм.

Основные этапы работ

Объем и перечень работ для ремонта в условиях низких температур несколько отличается от проводимых при оптимальных температурах в части состава и объема раздела «Проведение работ»:

Исследование повреждения, выбор технологии ремонта, составление технологической карты и сметы.
Подготовка поврежденной поверхности (удаление ослабленных и загрязненных участков, очистка арматуры от остатков бетона и ржавчины).
Подготовка и доставка смеси.
Проведение работ:

подогрев поврежденной поверхности со скоростью до 1°/сек для удаления снега или обледенения и просушки;
нанесение ремонтной смеси толщиной не более 20 мм любым способом (при большой глубине и площади повреждения предусматривают установку анкеров и дополнительной арматуры);
укрытие ремонтной поверхности тепло и влагоизолирующим матом (метод термоса) или установка обогревателя, предпочтительно инфракрасного или электрического пленочного типа, под мат.

Контроль прочностных характеристик и температурного режима гидратации цемента (методики и сроки проведения контроля указываются в технологической карте).
Окончательный контроль на образцах и составление отчета.

Объем и состав этапов ремонтных зависит от каждого конкретного повреждения и определяется на первом этапе, на котором заключается договор. Важно, чтобы этапы 2…4 были согласованы по времени.

Виды ремонтных составов

Особые температурные условия проведения ремонтных работ потребовало создания сухих смесей с добавками, которые уменьшают требования к температуре гидратации.

Ремонтная смесь Mapegrout SV R Fiber

Безусадочная сверхбыстротвердеющая бетонная смесь наливного типа, содержащая полимерную и жесткую стальную фибры Mapefibre SFW/A, предназначенная для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Максимальная крупность заполнителя 2,5 мм. Толщина нанесения от 10 до 50 мм. Mapefibre SFW/A поставляется отдельно.

В наличии: есть

Ремонтная смесь MasterEmaco T 1200 PG (Emaco Fast Fluid)

Безусадочная быстротвердеющая сухая смесь наливного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для конструкционного ремонта бетона и железобетона в сжатые сроки. Возможно применение при температуре до -10С

В наличии: есть

Ремонтная смесь MasterEmaco T 545 (Emaco T 545)

Материал для конструкционного ремонта бетонных и железобетонных конструкций при температуре от -20C до +30C. Толщина нанесения от 10 до 30 мм

В наличии: под заказ

Ремонтная смесь MasterEmaco T 1100 TIX (Emaco Fast Tixo)

Безусадочная быстротвердеющая сухая смесь тиксотропного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для конструкционного ремонта бетона и железобетона в сжатые сроки. Возможно применение при температуре до - 10С. Толщина нанесения от 10 до 100 мм.

В наличии: под заказ

Смеси с противоморозными добавками

Противоморозные добавки давно известны в России. Без них невозможно строительство или ремонтные работы с бетоном на большинстве территорий, которые находятся выше 40-вой широты.

По принципу действия добавки различаются на:

Понижающие температуру замерзания жидкости, что позволяет продолжаться процессу гидратации при температуре ниже 0° С.
Повышающие скорость гидратации за счет образования собственных химических связей с цементом и выделения дополнительного тепла в ремонтном слое.
Обладающие комплексным действием, которое заключается в ускорении процесса гидратации, а продукты реакции с цементом понижают температуру замерзания воды.

Присадки состоят из более десятка химических соединений, которые доступны и дешевы в производстве. Кроме прямого действия присадки с модификаторами и пластификаторами могут придавать бетону: пластичность, морозостойкость в процессе эксплуатации, водоотталкивающие свойства, коррозионную стойкость, дополнительную плотность за счет заполнения пор твердыми продуктами химических реакций.

Присадки добавляются с водой при приготовлении «чистого» бетона. Объем присадок рассчитывается исходя из фактической температуры воздуха. Важно, объем и состав присадок ограничивается требованием, что, на момент понижения температуры ниже указанной производителем и химические реакции прекратятся, бетон должен набрать не менее 30% своей расчетной прочности. После повышения температуры и размерзания концентрированных соляных водных растворов, которые не образуют кристаллов, процесс гидратации возобновляется.

Противоморозные добавки — это высокоактивные химические соединения, что необходимо учитывать при добавлении их в готовые смеси разных производителей. Напр., в смесь для ремонта инъекционным способом Stabilcem можно добавить противоморозные добавки, т.к. она не рассчитана на температуру ниже +10° С, но имеет хорошие характеристики.

Тиксотропные смеси

На рынке активно продвигаются сухие готовые смеси с тиксотропными свойствами и армированные синтетической фиброй. Тиксотропность — это свойство материала становиться текучим при динамической нагрузке (бетономешалка, бетононасос с распылителем, шпатель). При исчезновении нагрузки материал становится более плотным и не стекает с вертикальной поверхности. Смеси обладают набором прекрасных качеств: удобство использования, адгезия, водонепроницаемость, прочность на сжатие и изгиб, но их нельзя использовать при температуре основного бетона и воздуха ниже +5° С. Применять ремонтные составы этого типа имеет смысл, если есть возможность обеспечить температурный режим (подогрев основы и смеси до температуры 25…30° С, теплоизоляция или подогрев ремонтируемого участка), что серьезно ограничивает их область применения.

Ремонтные работы с бетоном при отрицательных температурах проводятся в крайнем случае или в районах Крайнего Севера, т.к. они технологически сложнее и затратны. Для России больше подходят проверенные отечественные смеси с противоморозными добавками.