La base de cualquier casa es la cimentación, y no hay margen de error en su construcción. Está claro que es mejor realizar trabajos de concreto en la estación cálida, cuando las condiciones para el endurecimiento del concreto son más favorables. Pero no siempre es posible cumplir con el marco de tiempo. Por lo tanto, la pregunta de si es posible verter los cimientos en invierno preocupa a muchos constructores que decidieron no congelar la construcción durante mucho tiempo. Las respuestas detalladas se pueden encontrar en nuestro artículo.
Qué sucede en el hormigón de invierno
Las condiciones óptimas para el endurecimiento del hormigón son + 20 ° C y la humedad del aire cercana al 100%. Con tales parámetros ambientales, el grano de cemento tiene tiempo para someterse a una reacción de hidratación completa. Después de 3-5 días, el concreto gana un 50% de resistencia de la marca, y después de 28 alcanza el 100%.
¿Qué sucede en temperaturas bajo cero? El agua en el mortero de hormigón se convierte en hielo, y el cemento prácticamente no tiene tiempo para mostrar su actividad como aglutinante. Como resultado, como si el concreto "endurecido" comenzara a agrietarse y desmoronarse cuando se descongela. Tal base ya no es adecuada para nada.
¿Qué es la fuerza crítica?
Los científicos que estudian las propiedades de los materiales de construcción han notado que el concreto que ha alcanzado una cierta etapa de solidificación puede congelarse sin ninguna consecuencia. Este valor se llamaba fuerza crítica. Es el 20-30% de la cosecha. Después de la descongelación, el proceso de ganar fuerza continúa, y rápidamente alcanza el diseño.
En otras palabras, si el concreto tiene tiempo para ganar un 20-30% de resistencia antes de congelarse, se puede dejar de manera segura en el invierno. La tarea es crear las condiciones para la finalización más rápida de este proceso.
Si a temperatura normal se adquiere una fuerza crítica en 1-1.5 días, entonces a una temperatura negativa tal resultado solo se puede obtener con ciertas fuerzas. Por lo tanto, la tarea principal al colocar concreto de invierno es crear condiciones aceptables en la etapa primaria de endurecimiento.
Con este fin, se han llevado a cabo muchos experimentos y se han obtenido datos alentadores. Si utiliza algunas tecnologías bastante simples, la producción de obras de concreto, incluso con un gran inconveniente, no se puede detener.
Por qué se puede verter hormigón en invierno
La mezcla de hormigón consiste en cemento, agua y agregados. Al mezclar los componentes, comienza la reacción de hidratación de los granos de cemento. Una interacción compleja de partículas aglutinantes y agua ocurre con la liberación de calor.
El proceso se llama exotérmico. Mortero de cemento como si se calentara. Si utiliza completamente esta energía, puede lograr la neutralización completa o parcial de la temperatura negativa externa. Por lo tanto, casi todos los métodos de hormigonado de invierno se reducen a la preservación del calor en el cuerpo de la estructura.
No siempre tienes suficiente energía para compensar el enfriamiento. Luego, la temperatura aumenta artificialmente debido a las fuentes de calefacción. Esto lleva a un aumento en el costo de los trabajos de construcción, pero en algunos casos no puede prescindir de ellos. Por ejemplo, en las regiones del norte, donde el invierno dura muchos meses, será más caro detener la construcción que calentar el concreto.
Métodos de hormigonado invernal
Para garantizar que el concreto se endurezca a temperaturas bajo cero, es necesario retener el calor dentro de la estructura llena durante al menos los primeros 5-7 días. Entonces la base tendrá tiempo para ganar fuerza crítica y entrar en el invierno preparado. Después del calentamiento, el conjunto de fuerza continuará sin consecuencias desagradables.
En el hormigonado invernal se utilizarán las siguientes técnicas y técnicas:
- Precalentamiento de la mezcla;
- Aislamiento y cuidado adecuado;
- Aditivo aditivo;
- Calentamiento con electrodos.
Todas estas tecnologías son mucho más eficaces si el hormigón cumple ciertos requisitos. Inaceptables son una gran relación agua-cemento o cemento de baja marca, que anulará todos los esfuerzos para construir una base sólida y duradera.
Selección de la lista
Para el hormigón de invierno, los componentes se prepararán con más cuidado que los que ganen resistencia en condiciones normales. Recomendado:
- Utilice cemento de endurecimiento rápido, cemento Portland de escoria o PC convencional de grado M400 y superior;
- Combinar aditivos anticongelantes con plastificantes;
- No utilice PMD en mezclas con puzolana o cemento de alúmina;
- Evitar la inclusión de nieve y hielo en los agregados;
- Prescribir la cantidad de aditivos anticongelantes, teniendo en cuenta la temperatura del aire;
- Reducir la relación agua-cemento al mínimo posible.
El nitrito líquido o cristalino y el nitrato de sodio, así como el nitrodap y los lignosulfonatos, se utilizan como PMD. Pero no se pueden usar en concreto en un aglutinante de alúmina y con un alto nivel variable de agua subterránea.
Componentes de precalentamiento
Todos los componentes del hormigón, excepto el cemento, se calentarán a una temperatura determinada antes de mezclar:
- Rellenos – hasta 55-60 ° C;
- Agua, hasta 90 °C.
Está prohibido calentar cemento, ya que puede perder su actividad. Primero, el agua caliente se vierte en la hormigonera, después de varias vueltas: agregados. El cemento se coloca en la mezcla ya enfriada. La temperatura del hormigón terminado antes del vertido no debe ser inferior a 35 ° C.
La mezcla caliente se colocará en el encofrado. Mientras se enfría, la reacción de hidratación del cemento comienza en la solución. El calor adicional da un comienzo al endurecimiento primario, manteniendo la temperatura del concreto en el nivel deseado.
Calentamiento del pozo
La reacción de hidratación es posible a temperaturas superiores a + 5 ° C. Por lo tanto, no se debe permitir el enfriamiento de la mezcla de hormigón por debajo de este indicador.
La preparación para la colocación comienza con el calentamiento del pozo. En las condiciones de construcción privada individual, se utilizan fuegos con llama abierta, hornos reflejos, termomats, refrigerantes calientes – arena, escoria -.
La parte más difícil es preparar el pozo para la losa de cimentación. Una gran área de suelo se calienta lentamente y se enfría rápidamente. Pero las trincheras debajo de la base de la cinta son mucho más fáciles de calentar. La pista se puede preparar no como un todo, sino en partes, y el trabajo monolítico también se puede llevar a cabo en secciones separadas.
Aditivos
Para prolongar la fase líquida y acelerar el endurecimiento del hormigón, se aplican 3 tipos de aditivos:
- Los anticongelantes son soluciones especiales que contienen sales para reducir el punto de congelación del agua. En este caso, los granos de cemento son capaces de absorber la cantidad correcta de líquido. Los anticongelantes no tienen ningún efecto sobre la tasa de hidratación, por lo que la estructura del hormigón no cambia.
- Los aceleradores de endurecimiento son reactivos químicos que descomponen las partículas de cemento. Esto provoca su rápida disolución en agua y, como resultado, el fraguado primario en un tiempo más corto. Los aditivos anticongelantes de aceleración afectan positivamente la estructura del concreto: aumentan la resistencia al agua, la densidad y la resistencia a las heladas.
- Los aditivos que contienen sulfato también pertenecen a los aceleradores de endurecimiento, pero su principio de acción es diferente. Al reaccionar con el cemento, comienzan a formarse grupos densos, que crecen rápidamente. Al mismo tiempo, el calor se libera activamente, lo que acelera aún más el endurecimiento del concreto.
Los aditivos se producen en forma de mezclas o soluciones secas. Los aditivos más comunes son potasa, nitrito de sodio, nitrato de nitrito de calcio, nitrato de nitrito de calcio, urea, sal de mesa.
Existen aditivos complejos que combinan varias propiedades. Contienen plastificantes que aceleran o ralentizan el endurecimiento de la sustancia, reactivos para reducir la corrosión. Tales productos le permiten optimizar la composición del concreto para verter en cualquier condición.
Importante. Al administrar suplementos, se deben seguir las recomendaciones de prescripción del fabricante.
Aislamiento térmico de hormigón fresco
Un buen aislamiento protege la estructura de la hipotermia y se utiliza en invierno para todo tipo de hormigonado. Este es un método económicamente más conveniente que el uso de pistolas de calor, cables eléctricos y esteras.
Se utilizan materiales de bajo costo disponibles para el dispositivo de aislamiento térmico:
- Paja;
- Trapos;
- Turba;
- Películas;
- Carpas aislantes del calor, invernaderos.
El aislamiento puede incluirse en el diseño del encofrado. También es necesario cuidar el vapor y la impermeabilización. Protegen el material aislante de la humedad y el vapor liberado del hormigón. En el frío, la humedad se condensa y congela rápidamente, lo que empeora las propiedades de aislamiento térmico del aislante.
La base puede simplemente cubrirse con una película y cubrirse con tierra. Pero su capa debe ser suficiente: 20-30 cm.
Calefacción de hormigón con electricidad
El calentamiento eléctrico del monolito se utiliza generalmente en grandes instalaciones donde es posible conectar equipos suficientemente potentes. Pero incluso en la construcción privada, algunos métodos se utilizan sin un gran aumento en el costo del trabajo.
El calentamiento del hormigón se puede realizar con un cable calefactor. Los cables se colocan en marcos de refuerzo y se conectan a través de un transformador reductor a la red. Después de verter y solidificar la solución, permanecen dentro de la estructura.
El segundo método es con la ayuda de electrodos. Se unen al refuerzo de acuerdo con un cierto esquema. Se suministra una corriente de bajo voltaje y, bajo su influencia, comienza la liberación de calor. El calentamiento es al principio muy intenso, luego disminuye debido a un aumento en la resistencia de la solución que ha comenzado a endurecerse. Este es el principal inconveniente del método.
Una opción bastante económica es el encofrado de calefacción. Los elementos infrarrojos térmicos ya están montados en los paneles. Al arar, no permanecen en el cuerpo de concreto, por lo que sirven repetidamente. El encofrado no tiene que ser comprado, pero se puede alquilar. La desventaja de este método es la imposibilidad de usar para proyectos no estándar.
Soporte de temperatura mediante pistolas de gas
Este método se puede utilizar para calentar cimientos pequeños. Sobre la superficie de la estructura, se dispone un marco de tablas, troncos o madera. En la parte superior está cubierto con película de PVC o lona. Las pistolas de calor se instalan en el interior, que elevan la temperatura del aire. Cuanto más alto sea, más rápido se producirá la ganancia de fuerza.
Deben observarse las precauciones de seguridad cuando se trabaje con equipos de calefacción. Para evitar el calentamiento y la deformación de la película, la pistola se instala a una distancia de al menos 1,5 m de su superficie.
Método de termo acelerado
Se utiliza a temperaturas del aire de hasta -15 … -20 ° C. Al mismo tiempo, el calor que se libera en el hormigón durante la reacción de hidratación del cemento se utiliza activamente. Un requisito previo es el uso de aditivos anticongelantes.
El método del termo acelerado consiste en crear las condiciones más favorables en el hormigón ya vertido para mantener la temperatura óptima. Todas las posibilidades se utilizan para preservar el calor exotérmico dentro del hormigón colocado:
- En el primer paso, los materiales o la propia mezcla de hormigón se calientan antes de colocarlos en el encofrado;
- Después del vertido, el aislamiento térmico es obligatorio;
- Es posible utilizar calefacción eléctrica para reducir el tiempo de curado.
La cantidad total de calor es suficiente para que el hormigón gane resistencia crítica en 2-3 días. El encofrado debe contener capas de vapor y aislamiento térmico.
La temperatura de la velocidad de obturación depende de los siguientes factores:
- Temperatura del aire, velocidad del viento;
- La forma y las dimensiones de la cimentación;
- Temperatura del hormigón;
- Tipos de aislamiento térmico;
- Las cualidades termofísicas del hormigón;
- La intensidad de la reacción exotérmica.
La retirada de los encofrados se realiza cuando se alcanza la resistencia especificada y se reduce la temperatura en los puntos de control de la carrocería del hormigón. Si los escudos están desgastados, se les permite quitarlos solo después del calentamiento.
Conclusión
A la cuestión de si los cimientos pueden ser vertidos en invierno para una casa, la respuesta inequívoca es sí. Con la selección correcta de la receta de concreto, así como el método de mantenimiento de la temperatura, el conjunto de resistencia crítica ocurre lo suficientemente rápido. Después de eso, la estructura se puede congelar sin el riesgo de deterioro de las propiedades, y con el inicio del calor estable ganará la fuerza restante para continuar la construcción.
