Prace betonowe w warunkach zimowych – jak uniknąć przestojów?
Zimą prace budowlane, zwłaszcza te związane z betonowaniem, stają się wyzwaniem. Niskie temperatury mogą poważnie wpłynąć na jakość betonu i czas realizacji robót. Betonowanie w warunkach zimowych wymaga szczególnej ostrożności, aby uniknąć niekorzystnych skutków mrozu, takich jak spowolnienie procesów twardnienia betonu czy zniszczenie jego struktury przez zamarzającą wodę.
Kiedy uznaje się warunki zimowe dla betonu?
Zgodnie z wytycznymi zawartymi w instrukcji ITB nr 282/2011, za warunki obniżonej temperatury uznaje się sytuację, gdy średnia dobowa temperatura powietrza przy prowadzeniu prac budowlanych spada poniżej +5°C. Problem staje się jeszcze poważniejszy, gdy temperatury osiągają wartości ujemne. W takiej sytuacji betonowanie staje się ryzykowne, a wykonywanie robót betonowych wymaga odpowiednich środków ostrożności.
Betonowanie nie powinno odbywać się, gdy temperatura spadnie poniżej -15°C. Niestety, wielu wykonawców i inwestorów nie zdaje sobie sprawy z ryzyka, jakie niesie za sobą niedostateczne przygotowanie do prac w zimowych warunkach. Najbardziej narażony na negatywne działanie niskich temperatur jest młody beton, który nie osiągnął jeszcze odpowiedniej wytrzymałości.
Zagrożenia podczas betonowania w niskich temperaturach
W wyniku niskich temperatur procesy wiązania i twardnienia betonu ulegają spowolnieniu. Niska temperatura opóźnia przebieg hydratacji cementu, przez co wydłuża się czas wiązania. To z kolei powoduje opóźnienie w osiąganiu odpowiedniej wytrzymałości betonu, co może prowadzić do jego osłabienia.
Innym istotnym zagrożeniem jest zamarzanie wody w betonie. Woda, która zwiększa objętość w wyniku zamarzania, może uszkodzić mikrostrukturę betonu, zwłaszcza w początkowym etapie hydratacji, co prowadzi do zniszczenia struktury młodego betonu. Skutkiem tego może być obniżenie wytrzymałości i trwałości betonu, co w konsekwencji wpływa na bezpieczeństwo całej konstrukcji.
Jak chronić beton przed zimnem?
Aby zapewnić skuteczną ochronę przed mrozem, kluczowe jest odpowiednie przygotowanie mieszanki betonowej. Istnieje kilka zasadniczych kwestii, na które należy zwrócić uwagę:
- Receptura mieszanki betonowej – w warunkach zimowych konieczne jest dobranie odpowiedniej mieszanki betonu, uwzględniając rodzaj i ilość cementu, dobór domieszek chemicznych oraz wielkość współczynnika w/c (woda/cement). Mieszanka betonowa powinna być dostosowana do trudnych warunków, aby uniknąć ryzyka zamarznięcia wody w mieszance.
- Temperatura mieszanki betonowej – temperatura mieszanki betonowej w momencie układania nie powinna wynosić mniej niż 5°C. Tylko utrzymanie tej temperatury pozwala uniknąć zamarzania wody w mieszance betonowej.
- Wybór odpowiednich składników betonu – w zimowych warunkach należy szczególnie zadbać o rodzaj cementu. Zaleca się stosowanie cementów wyższych klas wytrzymałościowych (np. CEM 42,5 lub CEM 52,5) oraz tych o wyższej zawartości klinkieru. Zwiększenie udziału cementu (o 5-10%) w mieszance betonowej zapewnia dodatkowe ciepło w trakcie procesu hydratacji, co jest szczególnie ważne w niskich temperaturach.
- Domieszki chemiczne – w warunkach zimowych stosowanie odpowiednich domieszek chemicznych jest kluczowe. JURGA oferuje szereg rozwiązań dostosowanych do takich warunków:
- Jurga Fastproof – to domieszka przyspieszająca twardnienie betonu. Dzięki niej możliwe jest szybkie uzyskanie minimalnej wytrzymałości betonu, co zapewnia ochronę przed pierwszym zamarznięciem. Użycie Jurga Fastproof w mieszance betonowej przyspiesza reakcję hydratacji, co jest szczególnie ważne w przypadku betonowania w zimowych warunkach.
- Jurga Fast Bet – ta domieszka wspomaga przyspieszenie wiązania i twardnienia betonu, co pozwala na szybkie przejście betonu ze stanu plastycznego do sztywnego. Jest to ważne, aby beton jak najszybciej osiągnął minimalną wytrzymałość, zapobiegając jego uszkodzeniom spowodowanym przez zamarzającą wodę.
- Jurga Betonmix Zimowy – pozwala na zmniejszenie ilości wody w mieszance, co zmniejsza ryzyko zamarznięcia wody w betonie. Dodatkowo plastyfikator zwiększają wytrzymałość betonu oraz odporność na działanie mrozu.
Woda w betonie bez domieszki zamarza w temperaturze od -1°C do -3°C, podczas gdy zastosowanie Jurga Betonmix Zimowy pozwala na ochronę mieszanki przed zamarznięciem w niższych temperaturach.
- Ogrzewanie składników – kruszywa stanowiące zdecydowanie największą część objętości mieszanki betonowej mogą być podgrzewane ciepłym powietrzem, aby zwiększyć temperaturę mieszanki. Ważne jest również, by kruszywo nie było zawilgocone ani przemarznięte, ponieważ może to wpłynąć na jakość betonu.
Ochrona betonu podczas realizacji prac
Podczas betonowania w zimie szczególnie ważne jest odpowiednie przygotowanie podłoża, deskowania i zbrojenia. Żadne z tych elementów nie mogą być pokryte warstwą śniegu lub lodu. Zamarznięta woda na deskowaniu czy zbrojeniu wpływa na zmiany współczynnika w/c, co pogarsza właściwości mieszanki betonowej.
Ważnym etapem jest także pielęgnacja betonu. Po ułożeniu mieszanki betonowej konieczne jest niezwłoczne rozpoczęcie pielęgnacji, aby zapobiec utracie ciepła, co może negatywnie wpłynąć na właściwości betonu. Odpowiednia ochrona przed wiatrem, opadami atmosferycznymi oraz zapewnienie stabilnej temperatury otoczenia to kluczowe elementy pielęgnacji betonu w warunkach zimowych.
Podsumowanie
Betonowanie w warunkach zimowych wymaga szczególnego podejścia i staranności. Kluczowe jest nie tylko odpowiednie przygotowanie mieszanki betonowej, ale także zabezpieczenie betonu przed niskimi temperaturami w trakcie jego twardnienia. Dobre planowanie, stosowanie odpowiednich domieszek i zabezpieczeń, a także staranna pielęgnacja betonu pozwalają na przeprowadzenie robót betonowych bez przestojów, nawet w trudnych warunkach zimowych.