Строительные работы на открытом воздухе зависят от сезонности и заканчиваются с понижением температур воздуха ниже 0⁰ С. При понижении температуры темп набора прочности цементных смесей (растворов, бетонов) замедляется, а при замерзании воды твердение практически останавливается.
Если принять прочность при сжатии цементного раствора, твердеющего при 20°С, в 28 суток за 100%, то прочность раствора в 3 суток составит ориентировочно 30%. В то же время, при 10°С в возрасте 3 суток его прочность составит ∼18%, а при температуре 1°С — лишь около 5%.
Снижение темпа набора прочности цементных систем связано с уменьшением скорости химических реакций гидратации цементных минералов при понижении температуры окружающей среды. Когда же вода, превращаясь в лёд, исчезает как жидкий компонент реакции, гидратация практически (с некоторыми оговорками) останавливается, и набор прочности цементной системой прекращается.
В переходный сезон зима-весна и осень-зима, а в некоторых регионах и в зимний период, можно продлить цикл строительных работ с помощью различных технологических приемов.
Один приём связан с прогревом строительного объекта: строительство «тепляков», применение тёплого воздуха, электропрогрева и т. д. Такая технология предусматривает применение сухих смесей обычного состава, рассчитанных на применение при нормальных условиях. Строительство «тепляков» требует дополнительных усилий и затрат. В случае больших объемов работ, например фасадных, такое строительство может быть не целесообразным.
Второй приём, обеспечивающий возможность проведения работ при отрицательных температурах, относится к химическим методам активации процессов гидратации и снижению температуры замерзания воды в растворной смеси за счёт применения «противоморозных» добавок. При применении таких добавок вода в определённом интервале отрицательных температур не замерзает, сохраняется в жидком виде и может участвовать в реакциях гидратации цементных минералов, обеспечивая твердение системы. Противоморозные добавки вводятся в составы сухих строительных смесей на стадии их производства, т. е. являются одним из компонентов смесей и обеспечивают возможность проведения работ при отрицательных температурах. Введение противоморозных добавок в уже готовые смеси не рекомендуется, в силу непредсказуемости результата, в первую очередь неблагоприятных побочных эффектов – снижение прочности, высолообразование и т.п.
Сухие строительные смеси для работы при низких температурах не относятся к специальным строительным смесям, а являются разновидностью сухих строительных смесей различного назначения. Наиболее часто это смеси для кладочных работ, фасадных шпатлёвок, цементных смесей для «мокрого фасада» и др.
Работы в холодное время года, в том числе при температурах ниже нуля градусов, требуют соблюдения некоторых правил, даже при использовании смесей предназначенных для работы при низких температурах.
Работы с использованием «зимних» смесей проводятся при температурах от -10⁰ С до +10⁰ С, если не указано иное. Использование таких смесей при более высоких температурах приведет к слишком быстрому схватыванию и твердению смесей и снижению их характеристик. При более низких температурах необходимо использовать смеси для соответствующего диапазона температур, или дополнительно устраивать теплый контур.
Перед началом работ все смеси и материалы для работы должны быть выдержаны в теплом помещении не менее суток. Затворение смесей так же должно производиться в теплом помещении, с использованием теплой воды. Использование холодных смесей, холодной воды и облицовочных материалов с последующей работой при низких температурах не получится компенсировать даже «зимними» смесями. Растворная смесь не будет иметь необходимой пластичности и подвижности. Не произойдет качественного смачивания поверхности основания. На замороженных поверхностях основания и облицовки может сконденсироваться вода и образоваться лед, которые послужат разделительным слоем.
Подготовка основания тоже отличается от работы в теплое время года. Основание должно быть очищено от загрязнений, наледи и снега. Грунтование основания при температурах ниже +10⁰ С не допускается. При наличии лесов или подмостей рекомендуется дополнительно укрывать их ветрозащитными сетками или пленкой.
Работа при низких температурах должна производиться быстрее – рекомендуется использовать растворную смесь за 30 мин после затворения. При этом все сроки по схватыванию и набору прочности раствора следует принимать более длительными, чем при работе в теплое время года. Последующие этапы работ рекомендуется выполнять не ранее чем через 7 суток.
Использование сухих смесей для низких температур позволяет увеличить строительный сезон и продолжить работать в холодное время года. При этом необходимо учитывать, что сроки производства работ несколько увеличатся, а сами работы потребуют более внимательного и тщательного соблюдения технологии.