Kaltes Wetter Betonieren

Es ist wahr, dass Beton im modernen Bauwesen weit verbreitet ist, aber es ist kein perfektes Material! Neben dem hohen Gewicht ist Beton anfällig für die Lufttemperatur. Während das Betonieren zu jeder Jahreszeit und fast überall erfolgen kann, gibt es einen idealen Temperaturbereich für das Betonieren. Erfolgt der Betoneinbau bei kalter Witterung, müssen besondere Maßnahmen zur Durchführung getroffen werden, damit die Gesamtgesundheit des Betons kurz- und langfristig nicht gefährdet wird. Tauchen Sie mit uns tiefer in das Thema Kaltbeton ein.

Hydratation und Betontemperatur bei kaltem Wetter

Gesteinskörnungen (Kies und Sand) und Zementleim aus einer Mischung aus Wasser und Zement, die alle Bestandteile von Beton enthalten. Wenn Zementpaste und Aggregat zusammengemischt werden, bildet es ein flexibles Material, das an Ort und Stelle gegossen werden kann, um die gewünschte Form zu bilden. Dann wird es nach einer Weile zu einer schweren, widerstandsfähigen und harten Masse.

Beton ist durch einen Prozess namens Hydratation bekannt. Die Hydratation, die der Wasser-Zement-Mischung gleicht, garantiert die Endfestigkeit des Betons. Während dieses Prozesses reagieren die Verbindungen im Zement mit dem Wasser und kristallisieren und trennen die Zementpartikel in Bezug auf die chemische Reaktion voneinander, was zu einem harten Produkt führt.

Der anfängliche Aushärtungsprozess findet in den ersten Tagen nach dem Betonieren statt, aber der Aushärtungsprozess des Betons dauert danach noch viele Jahre an. Deshalb sagt man, dass Beton mit der Zeit fester wird. Kalte Luft kann Probleme bei der Hydratation und dem Abbinden von Beton verursachen, aber die Analyse dieses Problems erfordert technisches Wissen.

Bei Temperaturen über Null °C ist die Festigkeitsentwicklung im Frischbeton sehr langsam. Sinkt die Umgebungstemperatur unter null Grad, kann ein Teil des Wassers im Beton gefrieren. Das Abbinden stoppt, bis die chemische Reaktion abgeschlossen ist, und diese Beendigung der Hydratation erhöht die Porosität und verringert die Festigkeit und Haltbarkeit.

Betonierprobleme bei kaltem Wetter

Im neunten Artikel des National Building Code heißt es: „Betoneinbau bei kaltem Wetter ist ein Zeitraum, in dem die durchschnittliche tägliche Umgebungstemperatur an mehr als 3 aufeinanderfolgenden Tagen unter 5 Grad Celsius liegt. Die durchschnittliche Tagestemperatur ist der Durchschnitt der höchsten und niedrigsten Temperaturen in der Zeit von Mitternacht bis Mitternacht des nächsten Tages: „Wenn in mehr als der Hälfte der 24 Stunden Temperaturen über 10 Grad Celsius auftreten, gilt es nicht mehr als kalte Luft.“

Entscheidend sind die ersten drei Tage nach dem Betonieren. Während dieser Zeit härtet der halbflüssige Beton aus und erfüllt den größten Teil seiner Funktion, indem er den Zement mit Wasser verbindet. Da die Anwesenheit von Wasser für den Erhärtungsprozess sehr wichtig ist, bereitet das Betonieren im Winter viele Probleme.

In der Jahreszeit, in der die Temperatur unter Null sinken kann, kann sich das Verhältnis von Wasser zu Zement und der Prozentsatz der Zuschlagstoffe ändern. Bei niedrigen Temperaturen führt das Gefrieren von Wasser in der Betonmischung zu Problemen, die ein potenzielles Risiko für das Projekt darstellen. Bei kaltem Wetter kann auf der Baustelle ohne zusätzliche Vorbereitung und Ausrüstung nicht betoniert werden!

Niedrigtemperatur- und Gefriergefahren von Beton

Der Hydratationsprozess, der den Beton aushärtet, beinhaltet eine chemische Reaktion, die durch Wärme beeinflusst wird. Obwohl die übermäßige Hitze des Sommers die Leistung von Beton negativ beeinflussen kann, wird der Beton durch die niedrigen Temperaturen im Winter stärker geschädigt.

Bei Temperaturen unter 40 Grad Fahrenheit kann der anfängliche Abbindevorgang mehr als 2 bis 24 Stunden dauern, und bei sehr strengen Wetterbedingungen kann diese Zeit viel länger sein. Zu diesem Zeitpunkt kann der bei Gefriertemperaturen eingebrachte Beton Probleme mit dem Gefrieren und der Ausdehnung des Wassers in der Mischung verursachen.

Diese Probleme umfassen häufig ein Abblättern (d. h. ein Abblättern der polierten Oberfläche) und ein Brechen von Betonbauteilen unter dem Gewicht des Gebäudes. Das Betonieren bei kaltem Wetter kann das Aushärten des Betons in normalen Zeiten verhindern und zahlreiche strukturelle Mängel verursachen. Aus diesen Gründen wird der Betoneinbau in der kalten Jahreszeit in der Regel von Fachleuten durchgeführt, die wissen, welche Vorsichtsmaßnahmen zu treffen sind.

Lösungen und Anforderungen für den Betoneinbau bei kaltem Wetter

Wenn der Bereich sehr kalt ist, können der Betonmischung vor dem Einbau chemische Beschleuniger zugesetzt werden, die den Aushärtungsprozess beschleunigen. Heiße Betonmischungen und Zementmischungen, die spezifisch für gefrorene Umgebungen sind, können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden.

Hier sind einige Tipps und Techniken für das Betonieren bei kaltem Wetter:

1.Verringerung der Durchlässigkeit von Beton:

Von allen Faktoren, die die Frostbeständigkeit von Beton beeinflussen, spielt die Durchlässigkeit die wichtigste Rolle. Undurchlässiger Beton hat nur eine geringe Menge an freier Feuchtigkeit in seinen Poren, daher wird die zerstörerische Funktion des gefrierenden und sich ausdehnenden Wassers weitgehend eliminiert.

Es gibt drei grundlegende Möglichkeiten, die Durchlässigkeit zu verringern und damit die Kältebeständigkeit von Beton zu erhöhen, darunter die folgenden:

• Die Verwendung von Blasenzusätzen verhindert die Bewegung von Kapillaren im Beton.
• Die Verringerung des Wasser-Zement-Verhältnisses und die Verwendung von Schmiermitteln wiederum verringern die Geschwindigkeit, mit der der Beton ausblutet
• Die Verwendung von Puzzolanen wie Flugasche als Ersatz für einen Teil des Zements (im Allgemeinen fünfzehn bis zwanzig Prozent) kann die Durchlässigkeit von Beton verringern.

2.Frühfestigkeit des Betons:

: Die Steigerungsrate der Betonfestigkeit bei niedrigen Temperaturen ist relativ gering, was die Baugeschwindigkeit beeinträchtigen kann. Methoden zum Erreichen schnellerer Abbindezeiten und Frühfestigkeiten des Betons unterscheiden sich je nach Anwendung. Um dieses Problem zu überwinden, gibt es mehrere Möglichkeiten, eine frühe Resistenz zu erzeugen

• Verwendung von Beschleunigerzusätzen
• Verwenden Sie heißes Wasser in der Betonmischung
• Decken oder erhitzen Sie die Formen vor dem Einsetzen

Trotz der Probleme, die beim Betoniervorgang auftreten können, kann das Betonieren bei kaltem Wetter ein effektives Verfahren sein, wenn die grundlegenden Maßnahmen und Anforderungen eingehalten werden. Zunächst muss der Ort, an dem der Beton eingebracht wird, vorbereitet werden.

Projektmanager verwenden häufig Thermomatten, um die Formen auf eine stabilere Temperatur zu erwärmen, und verwenden dann eine spezielle Betondecke, um die Betonmischung in den ersten Tagen abzudecken und warm zu halten.

3.Erhöhen Sie die Zementmenge

In einigen Projekten wird eine Kombination aus Portlandzement Typ I und II verwendet. Andere Menschen können Zement vom Typ III verwenden, der Zement mit hoher Anfangsfestigkeit ist. Dieser Zement ist feiner und hat eine schnellere Hydratationsreaktion. Daher ist die Erhöhung der Frühdruckfestigkeit von Beton, der mit Zement des Typs III hergestellt wurde, größer. Die Verwendungsmenge jedes dieser Zemente muss eine wirtschaftliche Rechtfertigung für das Projekt haben

Betonhärtung bei kaltem Wetter

Gemäß den ABA-Vorschriften und Artikel 9 der nationalen Vorschriften muss das Auftragen von Frischbeton mindestens 24 Stunden fortgesetzt werden, bis er eine Festigkeit von 50 MPa erreicht. Die folgenden Methoden können verwendet werden, um frischen Beton zu bearbeiten und vor dem Einfrieren zu schützen :

• Verwendung einer schützenden Isolierbeschichtung
• Erhitzen von Beton mit elektrischen Heizgeräten oder Heißwassersprühen auf Betonbauteile
• Andere vom Überwachungsgerät zugelassene Methoden

Frischer Beton muss auch vor Wind geschützt werden. Die Verwendung von isolierenden Beschichtungen für diesen Zweck ist hervorragend.

Das abschließende Fazit:

Der Betoneinbau bei kaltem Wetter hat viele Herausforderungen, daher ist es wichtig, sich grundsätzlich mit jedem Problem auseinanderzusetzen. Außerdem ist es wichtig, dass alle Mitarbeiter auf die Kälte vorbereitet sind und angemessene Kleidung und Ausrüstung tragen. Das Betonieren wird mitten am Tag empfohlen, insbesondere mittags, wenn die Temperatur höher ist als zu anderen Zeiten. Andere Vorsichtsmaßnahmen sind oben im Detail beschrieben.