Đổ bê tông trong thời tiết lạnh – Cách đổ

Mặc dù dường như không có nhiệt độ cụ thể nào cần tránh thấp hơn, nhưng khi đổ bê tông…bạn nên xác định rõ ràng ranh giới của mình!

• Khi nào thì quá lạnh để đổ bê tông?
• Đổ bê tông trong thời tiết lạnh
• Có thực sự khôn ngoan khi đổ bê tông khi trời lạnh không?
• Việc lập kế hoạch đổ bê tông cho tình huống cụ thể của bạn là điều quan trọng
• Làm thế nào để giúp ngăn ngừa bê tông đóng băng?
• Kiểm soát nhiệt độ trong quá trình đổ bê tông thời tiết lạnh
• Theo dõi các điều kiện xung quanh trong và sau khi bạn đổ

Khi nào thì quá lạnh để đổ bê tông?

“Định nghĩa hiện tại của Viện bê tông Hoa Kỳ (ACI) về bê tông chịu thời tiết lạnh, như đã nêu trong ACI 306, là, 'khoảng thời gian mà trong hơn ba ngày liên tiếp, nhiệt độ không khí trung bình hàng ngày giảm xuống dưới 40 độ F (50 độ F) và duy trì dưới 24 độ F trong hơn một nửa thời gian XNUMX giờ.'Định nghĩa này có khả năng dẫn đến các vấn đề về đóng băng bê tông ở giai đoạn đầu.”_[1]Theo Hiệp hội Xi măng Portland (PCA).

Đổ bê tông trong thời tiết lạnh

Là một thách thức liên tục đối với các chuyên gia về bê tông. Những tiến bộ công nghệ trong ngành cung cấp lời khuyên đặc biệt về cách đổ bê tông thành công trong thời tiết lạnh. Những tiến bộ này có cung cấp cho bạn đủ sự tự tin để đưa ra quyết định không? Bạn có lên lịch đổ bê tông hay không?

Có thực sự khôn ngoan khi đổ bê tông khi trời lạnh không?

Câu trả lời nhanh cho vấn đề này là kiểm tra dự báo thời tiết. Nếu nhiệt độ ngày mai dao động quanh mức 32°F, có lẽ bạn nên cân nhắc dời lịch đổ bê tông sang ngày khác.

Nhưng đôi khi, câu trả lời không chắc chắn như nhiệt độ cụ thể. Câu trả lời thực sự sẽ phụ thuộc vào cách tiếp cận của bạn…và nguồn lực tại địa phương của bạn. Nhưng trước tiên, hãy cùng xem lại nhiệt độ ảnh hưởng đến việc đổ bê tông như thế nào. Điều gì xác định thời tiết lạnh cho bê tông?

Viện bê tông Hoa Kỳ (ACI) – ACI 306R-10 đã tuyên bố rằng “thời tiết lạnh tồn tại khi nhiệt độ không khí đã giảm xuống, hoặc dự kiến ​​sẽ giảm xuống, dưới 40°F (5°C) trong thời gian bảo vệ. Thời gian bảo vệ là thời gian cần thiết để ngăn bê tông bị ảnh hưởng do tiếp xúc với thời tiết lạnh."_[2]

Các nhà thầu bê tông sống ở những vùng có khí hậu thường xuyên có nhiệt độ nằm trong phạm vi này nhận ra rằng họ phải “suy nghĩ vượt ra ngoài nền tảng “hộp.” Chúng ta hãy đến điểm xuất phát và xem mọi việc diễn ra thế nào!

Việc lập kế hoạch đổ bê tông cho tình huống cụ thể của bạn là điều quan trọng

Nếu mặt đất bị đóng băng thì sao?

Nếu mặt đất bị đóng băng, sự giãn nở sẽ xảy ra tạo ra sự hỗ trợ không ổn định cho nền móng. Khi tải trọng được áp dụng như một cấu trúc trên nền móng, sự lắng đọng có thể xảy ra khi mặt đất bắt đầu tan chảy.

James R. Baty II CFA, giám đốc điều hành của Hiệp hội Nền móng Bê tông, đã viết rằng “Hệ thống móng được thiết kế dựa trên sức mạnh hoặc đúng hơn là khả năng chịu lực của đất hỗ trợ. Khi mặt đất bị đóng băng, thể tích của nó sẽ giãn nở, tạo ra các hạt băng và thay đổi điều kiện hỗ trợ của nó. Khi mặt đất đóng băng đã có cấu trúc, cấu trúc đó được hỗ trợ sai lệch bởi lớp đất mở rộng và sẽ bị lún khi mặt đất tan băng."_[3]

Xem xét mối quan tâm này, tôi sẽ chia sẻ các chiến lược chính để giúp bạn lập kế hoạch…và hoàn thành dự án bê tông của mình trong những tháng mùa đông lạnh giá.

Giữ cho nền đất không bị đóng băng. Làm tan băng nền đất (bất kỳ vật liệu ngầm nào tác động trực tiếp đến khu vực đổ bê tông) nếu nó bị đông lạnh. Hãy làm mọi cách cần thiết để tránh đổ bê tông lên nền đất đóng băng (pháo hoa không được khuyến khích)! Nếu nền đất bị đóng băng, nguy cơ lún không phải là vấn đề duy nhất.

Bê tông là vật liệu xốp và có khả năng hấp thụ độ ẩm từ nền đất… có khả năng làm suy yếu khả năng phát triển cường độ của nó. (Hãy nhớ rằng… nếu bạn đang đổ một tấm bê tông, một chất làm chậm hơi nên được đặt giữa nền đất và bê tông. Đảm bảo chất chống hơi nước bạn chọn tuân thủ tiêu chuẩn ASTM E1745.)

Làm thế nào để giúp ngăn ngừa bê tông đóng băng?

Phòng ngừa bao gồm phủ lớp nền bằng vật liệu cách nhiệt, chẳng hạn như chăn hoặc rơm, để giữ cho nền không bị đóng băng và tuyết. Nếu lớp nền đóng băng, có thể cần phải đào xuống mức thấp hơn đường đóng băng và loại bỏ bất kỳ khu vực đóng băng nào. Sau khi tan băng đầy đủ, vật liệu nền phải được đưa trở lại và nén chặt với các biện pháp phòng ngừa đóng băng tại chỗ.

Có thể cần phải phủ các khuôn móng, cốt thép và thậm chí cả các dụng cụ được sử dụng trong quá trình đổ bê tông bằng chăn cách nhiệt để chúng luôn ấm nhất có thể. Bất kỳ yếu tố vật lý nào mà bê tông tiếp xúc đều có thể là nguồn mất nhiệt trong quá trình đổ bê tông (công cụ thậm chí)! Bạn nên lập kế hoạch cho mọi tình huống bất ngờ mà bạn có thể nghĩ tới…

Hiệp hội quốc tế về tính chất của nước và hơi nước (IAPWS) tuyên bố rằng “khi nước ở dạng lỏng được làm lạnh, nó sẽ co lại như người ta mong đợi cho đến khi đạt đến nhiệt độ khoảng 4 độ C.

Sau đó, nó sẽ giãn nở một chút cho đến khi đạt đến điểm đóng băng, và khi đóng băng, nó sẽ giãn nở thêm khoảng 9%._[4] Đó là bằng chứng khá rõ ràng về tính chất nhiệt động lực học của nước…và cách nó có thể ảnh hưởng đến quá trình nén chặt nền đất.

Kiểm soát nhiệt độ trong quá trình đổ bê tông thời tiết lạnh

Một kế hoạch tốt bao gồm việc trao đổi với công ty bê tông trộn sẵn về việc duy trì kiểm soát nhiệt độ khi đổ bê tông trong thời tiết lạnh.

Biết nhiệt độ nước bạn đang thêm vào

Nước có thể quá nóng đối với hỗn hợp bê tông.Có thể sử dụng nhiệt độ nước trong khoảng từ 140 đến 180 độ F, nhưng nhiệt độ trên 180 độ F sẽ làm hỏng hỗn hợp. Để ngăn ngừa khả năng đông cứng bê tông, không được để xi măng tiếp xúc với nước nóng; thay vào đó, cốt liệu phải được trộn vào nước trước khi thêm xi măng"._[5]

Xem xét sự mất nhiệt nếu hỗn hợp không được thực hiện tại chỗ

"Cứ mỗi 10 độ F chênh lệch nhiệt độ bê tông, thời gian đông kết sẽ tăng 1/3 giá trị (ví dụ: thời gian đông kết 6 giờ ở nhiệt độ 70 độ F bằng thời gian đông kết 8 giờ với cùng loại bê tông đó ở nhiệt độ 60 độ F.)"_[6] Biết được thời gian vận chuyển dự kiến ​​từ trạm trộn đến công trường sẽ giúp ước tính được lượng nhiệt bị mất…và cách nhiệt này ảnh hưởng đến thời gian đông kết sau khi bê tông đã được đổ.

Lên kế hoạch cho các loại phụ gia tăng tốc sẽ hiệu quả nhất với bạn

"Hai loại chất tăng tốc là canxi clorua và loại không chứa clorua. Tuy nhiên, canxi clorua có thể gây ăn mòn cho bất kỳ loại thép nào được sử dụng trong bê tông. Tuy nhiên, loại không chứa clorua không ăn mòn và có thể sử dụng với số lượng lớn hơn nhiều"._[7] "Nếu không cần gia cố thép, cách điều chỉnh hỗn hợp hiệu quả nhất là thêm canxi clorua hoặc phụ gia tăng tốc có chứa canxi clorua."_[8] "Canxi clorua giúp đẩy nhanh quá trình hydrat hóa của bê tông bằng cách hoạt động như một chất xúc tác giúp giải phóng canxi oxit trong xi măng, cho phép bắt đầu quá trình hydrat hóa nhanh hơn và đạt được cường độ nén quan trọng 500 psi (3.5 Mpa) nhanh hơn."._[9]

Tải xuống miễn phí – 4 lý do tại sao bê tông của bạn mất rất nhiều thời gian để khô

Hãy nghĩ về những loại xi măng bổ sung nào có thể được thêm vào hỗn hợp

Loại xi măng nào tạo ra kết quả hiệu quả hơn, Loại I hay Loại III? Mặc dù “Xi măng loại I đã được chứng minh là có hiệu quả trong điều kiện thời tiết lạnh, loại III có thể kiểm soát và bảo vệ tốt hơn trước nhiệt độ bên trong cao hơn, giúp tăng cường độ nhanh hơn."_[10] "Sử dụng xi măng loại III (cường độ sớm cao) giúp tăng tốc thời gian đông kết và cường độ của bê tông. Xi măng loại III được nghiền mịn hơn xi măng loại I hoặc loại II, cũng có thể chứa nhiều tricalcium silicate hơn. Cả quá trình nghiền mịn và hàm lượng tricalcium silicate cao hơn đều làm tăng tốc độ sinh nhiệt do hydrat hóa."_[11]

Nhiệt độ có thay đổi thường xuyên trong quá trình sấy không?

Sự thay đổi nhiệt độ tạo ra một “tác động tích lũy của các chu kỳ đóng băng-tan băng liên tiếp và sự phá vỡ của hỗn hợp và cốt liệu cuối cùng có thể gây ra sự giãn nở và nứt, đóng cặn và vỡ vụn của bê tông."_[12]

Để ngăn ngừa những hậu quả thảm khốc này cần phải bổ sung “bê tông có khí cuốn theo, chứa hàng tỷ tế bào khí cực nhỏ trên mỗi feet khối. Các túi khí này làm giảm áp lực bên trong bê tông bằng cách cung cấp các khoang nhỏ để nước nở ra khi đóng băng. Bê tông có khí cuốn theo được sản xuất bằng Xi măng Portland có khí cuốn theo hoặc bằng cách đưa các tác nhân có khí cuốn theo vào dưới sự giám sát kỹ thuật cẩn thận, vì bê tông được trộn tại công trình. Lượng khí cuốn theo thường nằm trong khoảng từ bốn đến bảy phần trăm thể tích bê tông…nhưng có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của các điều kiện đặc biệt."_[13]

Nói một cách đơn giản…hãy giữ cho bê tông cũng như khu vực va chạm không bị đóng băng!

Hãy nhớ rằng…“Mọi người không có kế hoạch để thất bại. Họ không có kế hoạch.”_[14]

Việc lập kế hoạch đổ bê tông trong thời tiết lạnh đã hoàn tất. Hôm nay là ngày đổ bê tông. Đừng quên chuẩn bị đủ nhựa, chăn cách nhiệt, rơm rạ, v.v. để phủ bê tông nhằm giữ ấm và thúc đẩy quá trình đông cứng thích hợp. Bạn có thể cần thêm nguồn nhiệt trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt để duy trì nhiệt độ môi trường thích hợp.

Sau khi bê tông đã được đổ và hoàn thiện, việc giữ cho bê tông không bị đóng băng là điều bắt buộc. Theo Công ty Xi măng Portland, “tất cả bê tông phải được bảo vệ khỏi bị đóng băng cho đến khi đạt được cường độ tối thiểu là 500 pound trên inch vuông (psi), điều này thường xảy ra trong vòng 24 giờ đầu tiên."_[15] Hơn nữa, “Tiêu chuẩn ACI-306R khuyến nghị nhiệt độ bê tông phải được duy trì ở nhiệt độ thi công khuyến nghị là 55 độ F trong thời gian bảo vệ cần thiết."_[16] James Baty tuyên bố rằng “điểm đóng băng của bê tông ở mức khoảng 27 độ F, tùy thuộc vào hỗn hợp bê tông."_[17]

"Trong mọi trường hợp, không được để bê tông đóng băng trong vòng 24 giờ đầu tiên sau khi đổ. Vì quá trình thủy hóa xi măng là phản ứng tỏa nhiệt nên hỗn hợp bê tông sẽ tạo ra một ít nhiệt.

Bê tông được giữ trong khuôn hoặc được phủ lớp cách nhiệt hiếm khi mất đủ độ ẩm ở nhiệt độ từ 40 đến 55 độ F để làm giảm quá trình bảo dưỡng. Một cách làm tốt là để khuôn tại chỗ càng lâu càng tốt vì chúng giúp phân phối nhiệt đều hơn và giúp ngăn bê tông bị khô.

Điều quan trọng nữa là phải ngăn chặn bê tông nguội nhanh khi kết thúc thời gian gia nhiệt. Việc bề mặt bê tông nguội đột ngột khi bên trong còn ấm có thể gây nứt nhiệt.”_[18]

Theo dõi các điều kiện xung quanh trong và sau khi bạn đổ

Kết quả tự nhiên của các phản ứng hóa học liên quan trực tiếp đến quá trình đông cứng và bảo dưỡng bê tông là quá trình gia nhiệt. Bạn phải có khả năng theo dõi và ghi lại các điều kiện xung quanh cùng với nhiệt độ của bê tông khi nó khô. Một giải pháp đơn giản là mua một nhiệt kế hồng ngoại để đo nhiệt độ bê tông và một nhiệt ẩm kế để theo dõi nhiệt độ không khí.

Nếu bạn đang đổ bê tông cho lớp phủ sàn trong tương lai và muốn theo dõi nhiệt độ và độ ẩm tương đối trong khi bê tông đang khô, máy ghi dữ liệu là một công cụ tiện dụng. Ví dụ, Wagner Meters' Smart Logger™ cho phép bạn theo dõi, thu thập và ghi lại các điều kiện môi trường trong tối đa 300 ngày hoặc 12,000 lần đọc.

Đổ bê tông trong thời tiết lạnh luôn là thách thức đối với các chuyên gia bê tông…

Tuy nhiên, những tiến bộ thú vị trong ngành đã giúp các chuyên gia bê tông có thể đổ bê tông thành công trong thời tiết lạnh! Hiểu được các lựa chọn có sẵn…biết được nguồn lực địa phương nào bạn có thể tiếp cận sẽ giúp bạn tự tin duy trì mức sản xuất ổn định trong suốt cả năm!

**Lưu ý…luôn xác minh với nhà cung cấp bê tông về lượng phụ gia cần thêm vào hỗn hợp bê tông.

Trước đây được xuất bản bởi tạp chí ProInstaller.

Tài liệu tham khảo:

[1] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting
[2] https://www.concrete.org/topicsinconcrete/topicdetail/cold%20weather
[3] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[4] http://www.iapws.org/faq1/freeze.html
[5] https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/10306898/cold-weather-concrete-pouring
[6] https://www.cemexusa.com/documents/27329108/45560536/cold-weather-concreting.pdf/8a67fa2b-5119-55ba-c212-e3da4b369b39
[7] http://www.stixnstones.com/blog/bid/75732/What-Precautions-Should-You-Take-When-Pouring-Concrete-in-the-Winter
[8] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_023585.pdf
[9] https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/10306898/cold-weather-concrete-pouring
[10] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[11] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_023585.pdf
[12] http://www.cement.org/Learn/concrete-technology/durability/freeze-thaw-resistance
[13] http://www.cement.org/cement-concrete-applications/working-with-concrete/air-entrained-concrete
[14] http://www.azquotes.com/quote/710547
[15] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting
[16] https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_017796.pdf
[17] http://cfawalls.org/concretefacts/2013/11/15/casting-foundation-concrete-in-cold-weather/
[18] http://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/cold-weather-concreting

Wagner mét

Wagner Meters là một doanh nghiệp gia đình của Mỹ, hướng đến mục tiêu cung cấp các giải pháp về công nghệ đo độ ẩm giúp nâng cao chất lượng và giá trị của mỗi dự án của khách hàng. Với gần 60 năm đổi mới, Wagner tiếp tục là nguồn lực cho cả những người thợ thủ công cá nhân và các nỗ lực thương mại hiệu suất cao.

Cập nhật lần cuối vào ngày 19 tháng 2024 năm XNUMX