При выполнении кладочных работ в холодную погоду необходимо тщательно организовать строительный процесс. Инженерно-технический персонал и рабочие должны знать об особенных процессах, возникающих в кладочных растворах при минусовых температурах.
В этой статье мы рассмотрим вопросы, связанные с проведением работ в зимние месяцы и постараемся объяснить, каким образом кадочный раствор, твердеющий при отрицательных температурах, набирает прочность. Напомним, что для гидратации вяжущего (прочность цементного раствора напрямую зависит от процесса гидратации) нужна вода в жидком виде. Скорость реакции напрямую будет зависеть от температуры окружающей среды.
В случае понижения температуры скорость гидратации замедляется, а при замерзании воды процесс полностью останавливается. Принято считать, что цементные системы перестают затвердевать при температуре ниже +5C. Кроме того, при замерзании вода расширяется. Все помнят, как в школе на уроках физики показывали бутылки, разорванные замерзающей в ней водой. По такому же принципу расширяющаяся при замерзании вода способна разрушить еще успевший затвердеть раствор.
Добавление противоморозных добавок (ПМД) является эффективным способом обеспечения гидратации цемента при отрицательных температурах. Как правило, противоморозные добавки представляют собой соли или их сочетания, которые могут понижать температуру замерзания воды. Также они ускоряют процессы схватывания и твердения цемента.
С помощью противоморозных добавок можно снизить температуру замерзания воды до -30C и ниже (в зависимости от концентрации температура замерзания будет меняться). Не рекомендуется использование слишком высокой концентрации ПМД из-за негативного влияния на другие характеристики кладочной смеси.
Для зимних кладочных смесей Quick-mix подбирают определенный вид и концентрацию ПМД с целью получения минимально необходимой прочности, позволяющей раствору не разрушался под напряжением, образованным увеличением объема в результате замерзания воды.
Таким образом, одна часть находящейся в порах воды замерзает без образования крупных конгломератов (которые могут привести к разрушению), а другая часть воды продолжает оставаться в жидком состоянии (в виде раствора противоморозных добавок), обеспечивая условия для продолжения процесса гидратации вяжущего. Необходимо учитывать, что реакции в таких условиях протекают не так быстро, как летом. По этой причине прочность при сжатии раствора, затвердевающего в холодных условиях, составляет примерно тридцать процентов от проектной.
В соответствии с ГОСТ 24211-2008 "Добавки для бетонов и строительных растворов" противоморозная добавка определяется как добавка, способная обеспечивать тридцати процентный набор прочности раствором или бетоном при твердении в условиях минусовых температур. Кроме того, применение таких добавок может приводить к дополнительным эффектам, таким как сокращение времени сохраняемости удобоукладываемости смесей, повышение электропроводности бетонов и растворов, а также образование высолов.
Одной из особенностей зимних составов является набор проектной прочности после наступления положительных температур, поэтому на объекте требуется тщательный контроль прочностных характеристик и обеспечение правильного ухода за кладкой. Пока раствор не достигнет проектной прочности, он будет иметь большое количество капилляров, по которым вода способна проникать в раствор. По этой причине необходимо принимать дополнительные меры по уходу за кирпичной кладкой - обеспечивать укрытие ее от дождя и снега, по возможности, до полного набора прочности.
Для обеспечения последующего контроля прочности раствора, содержащего противоморозные добавки, во время возведения конструкций рекомендуется создавать образцы из кладочного раствора в виде кубов или балок. Эти образцы следует хранить непосредственно на строительной площадке в тех же условиях, что и кирпичная кладка (для получения максимально точных результатов контроля прочности).
Возможность вести кладку при минусовых температурах является неоспоримым преимуществом. Но нужно учитывать и недостатки этой технологии.
Как правило, зимой укладка лицевого кирпича проводится только в случае острой необходимости (если нет возможность прервать работы до наступления плюсовых температур). Важно понимать, что к снижению качества выполненной кладки приводит выполнение работ при минусовых температурах, наличие снега и дождя, порывы ледяного ветра, замороженный кирпич, а также ранняя расшивка швов. Специалисты рекомендуют проведение кладочных работ в подогреваемых тепляках или их перенос на весенний период.