Jak betonować elementy domu, by nie uszkodził ich mróz?
Problemy z wykonywaniem żelbetowych i betonowych elementów domu podczas gorącego lata wiążą się przede wszystkim ze zbyt szybkim wyparowywaniem wody technologicznej z mieszanki betonowej. Takiego zagrożenia nie ma przy chłodnej pogodzie, dzięki czemu świeżo wykonane elementy przeważnie nie rysują się z powodu skurczu betonu, ale też proces jego twardnienia przebiega wtedy zdecydowanie wolniej niż latem.
Betonowanie w zimniejszych porach roku jest bezpieczne jednak jedynie wtedy, gdy temperatura powietrza jest co najmniej o kilka stopni wyższa od zera. Pojawienie się nawet niedużego mrozu może mieć zły wpływ na parametry świeżego i słabego jeszcze betonu, a w konsekwencji także na jakość wykonanych z niego konstrukcyjnych elementów domu. Dotyczy to nie tylko wytrzymałości i trwałości takiego betonu, ale także innych jego cech – na przykład porowatości, szczelności i mrozoodporności.
BETONOWANIE W CHŁODNE DNI
Przyjmuje się, że dla właściwego wiązania cementu i poprawnego twardnienia mieszanki betonowej, przygotowanej bez chemicznych dodatków przeciwmrozowych, elementy z betonu powinno się wykonywać w temperaturze dodatniej, nie niższej niż 5ºC i – najlepiej – przy bezwietrznej pogodzie.
Do tego, przez co najmniej kilka pierwszych dni od betonowania, temperatura powietrza nie powinna się zbytnio obniżać. Dla świeżo ułożonej mieszanki betonowej groźne są już bowiem nawet jej kilkustopniowe spadki poniżej zera, gdyż nawet stosunkowo nieduży mróz może spowodować zamarzanie niezwiązanej jeszcze chemicznie wody zarobowej. Jak wiadomo, woda zamieniając się w lód, powiększa swoją objętość i może łatwo zniszczyć cementowe wiązania i słabą jeszcze strukturę „młodego” betonu.
Ważne więc, żeby atak zimna nie nastąpił w ciągu kilku pierwszych dni od betonowania, a dokładniej co najmniej do czasu, gdy beton osiągnie około 20% swojej normowej wytrzymałości (nie mniej niż 5 MPa). Przyjmuje się, że wtedy mróz nie zrobi mu już dużej krzywdy, gdyż cementowe wiązania pomiędzy poszczególnymi ziarnami kruszywa są na tyle mocne, że zamarzająca woda nie zdoła ich zniszczyć.
BETONOWANIE PODCZAS MROZU
Można spotkać się z opinią, że jeśli ułożona mieszanka betonowa od razu zamarznie, to później – gdy nastaną ciepłe dni i lód zmieni się z powrotem w wodę – cement zacznie wiązać i beton będzie jak „nowy”. Lepiej jednak na to nie liczyć.
Po pierwsze – tak wielkie mrozy, w których ciepła przecież mieszanka betonowa miałaby szanse natychmiast zamarznąć, zdarzają się może na Syberii, ale nie u nas.
Po drugie – zamieniona w lód woda zarobowa z pewnością „porozpycha” małe i duże ziarna kruszywa. Nie ma powodu, by po ociepleniu i stopieniu się wody, zbliżyły się one z powrotem do siebie. Trudno więc się spodziewać, że taki porowaty beton będzie miał odpowiednią wytrzymałość i trwałość, a tym bardziej – szczelność i mrozoodporność.
Fot. 1 – Gdy spodziewane albo przynajmniej prawdopodobne jest szybkie nadejście zimy, to lepiej nie rozpoczynać prac, związanych z wykonywaniem żelbetowych lub betonowych elementów domu, tylko poczekać z tym do wiosny
BETON PRZYGOTOWANY NA MRÓZ
Gdy szybkie nadejście mroźnej zimy jest wielce prawdopodobne, najlepiej jest oczywiście nie planować żadnych prac betoniarskich i raczej przenieść je na wiosnę (Fot. 1). Dotyczy to szczególnie wykonywania tych konstrukcyjnych elementów domu (na przykład fundamentów, stropów czy schodów), od których zależy stabilność budynku i bezpieczeństwo jego mieszkańców.
Jeśli jednak – z różnych względów – nie możemy lub nie chcemy tego zrobić, powinniśmy do takich robót starannie się przygotować. Przede wszystkim do betonowania elementów w obniżonej temperaturze należy stosować mieszanki betonowe o małej zawartości wody, czyli raczej o konsystencji plastycznej lub gęstoplastycznej niż ciekłej lub półciekłej.
Zamawiając gotową mieszankę, powinniśmy też wyraźnie zaznaczyć, że musi być ona zdolna do wiązania i twardnienia nawet w ujemnej temperaturze, dochodzącej do -5ºC, a nawet minus 10 stopni! Nie ma z tym większego kłopotu, ponieważ dobre wytwórnie (Fot. 2) są przygotowane do zrobienia takiego „mrozoodpornego” betonu i dostarczenia go na plac budowy we właściwej „kondycji”.
Fot. 2 – Dobra wytwórnia jest technicznie przygotowana do tego, by dostarczyć na budowę „ciepłą” mieszankę betonową o zwiększonej odporności na mróz
W trakcie przygotowywania takiej „zimowej mieszanki” zostaną do niej dodane chemiczne domieszki przeciwmrozowe, które, przyspieszając wiązanie cementu, podwyższają temperaturę betonu w pierwszym okresie jego twardnienia, a także obniżają temperaturę zamarzania wody zarobowej.
Dodatki chemiczne mogą też umożliwiać zmniejszenie ilości wody zarobowej dodawanej do mieszanki, z zachowaniem jej projektowanej konsystencji, lub powodować powstanie w niej dużej ilości maleńkich pęcherzy powietrza. Te dwa ostatnie efekty działania domieszek przeciwmrozowych ograniczają negatywne skutki, jakie dla świeżego betonu może mieć zamarzanie w nim wody technologicznej.
Uwaga! Wszystkie dodatki przeciwmrozowe muszą być stosowane zgodnie z zaleceniami producenta, gdyż nieprzestrzeganie ich mogłoby mieć zły wpływ na inne właściwości betonu.
Sposobem na wykonywanie elementów betonowych w obniżonej temperaturze jest też przygotowanie przez wytwórnię ciepłej mieszanki betonowej. W tym celu dodaje ona do betoniarki gorącą wodę o temperaturze około 50°C, a także – w miarę potrzeby – podgrzewa zarówno piasek, jak i żwir.
Uwaga! Na małej budowie nie ma dobrych warunków do przygotowania – w nawet niewielkich ilościach – mieszanki betonowej, która nadawałaby się do użycia w obniżonych temperaturach. Lepiej więc tego nie robić.
PIELĘGNACJA ELEMENTÓW BETONOWANYCH ZIMĄ
Gdy jednak któryś z elementów betonowych domu musi zostać – z różnych powodów – wykonany w chłodnej porze roku, powinniśmy jak najlepiej ochronić go przed ewentualnymi negatywnymi tego skutkami. Przy czym warto to zrobić nawet wtedy, gdy prognozy meteorologiczne są dla nas korzystne.
Obecnie bowiem – z powodu zmian klimatycznych – pogodę jest coraz trudniej przewidzieć i nie wiadomo, czy w pierwszych dniach od zabetonowania elementów temperatura nie spadnie nagle poniżej zera.
Dlatego tak ważne jest, by przez pierwsze dni chronić beton dopiero co wykonanych elementów (Fot. 3) przed utratą ciepła. Sytuacja jest o tyle korzystna, że wiązanie cementu jest reakcją egzotermiczną, podczas której wydziela się energia cieplna. Oznacza to, że świeży beton w początkowej fazie „rozgrzewa” sam siebie, co w warunkach zimowych jest akurat szczególnie korzystne.
Fot. 3 – Gdy ze względu na warunki pogodowe nie można wykluczyć spadku temperatury poniżej zera, należy zadbać o to, by świeżo wykonane elementy betonowe jak najlepiej ochronić przed mrozem
Dobrze jest więc przez kilka pierwszych dni „ocieplać” wykonane z betonu elementy, osłaniając je matami z trzciny lub płytami ze styropianu lub z wełny mineralnej. Jeśli nie mamy ich na budowie, to warto świeży beton okryć chociaż plandekami z brezentu lub czarnymi foliami budowlanymi, odpowiednio zabezpieczonymi przed podmuchami wiatru.
Użycie tych ostatnich ma tę zaletę, że dodatkowo będą one pochłaniać energię promieniowania słonecznego, której w mroźne dni zazwyczaj nie brakuje, rozgrzewając znajdujące się pod nimi świeżo wykonane belki, strop, czy betonowy podkład podłogi na gruncie.
* * *
Nie tylko do wykonania betonowych elementów w niskich temperaturach i przy zagrożeniu występowania przymrozków, a nawet mrozu należy do przygotowywania mieszanki betonowej używać tylko pewnego cementu, wyprodukowanego w cementowni. Użycie w takich warunkach różnego rodzaju mieszanek cementowo-popiołowych wiąże się z dużym ryzykiem, że wykonane elementy betonowe i żelbetowe nie będą odpowiednio wytrzymałe, trwałe i mrozoodporne.
Najlepiej więc, bez względu na pogodę, do małych i dużych prac betoniarskich używać wyłącznie pewnego cementu z cementowni. Wiadomo bowiem, że – nie tylko w branży budowlanej – oryginał jest zawsze lepszy od podróbki. Zwłaszcza gdy – jak ma to miejsce w odniesieniu do cementu – ten pewny kosztuje tyle samo co produkt, w którym jest on wymieszany, w trudnych do ustalenia proporcjach, z najczęściej niewiadomego pochodzenia popiołem.
WIĘCEJ NA TEN TEMAT:
Dlaczego na budowie domu warto używać tylko prawdziwego cementu?
Jakiego cementu najlepiej użyć na budowie domu?
Jak w wysokiej temperaturze betonować elementy konstrukcyjne domu?