Gettare il calcestruzzo a basse temperature – Come versarlo

Sebbene non sembri esserci una temperatura precisa al di sotto della quale non si debba scendere, quando si versa il calcestruzzo... bisognerebbe definire chiaramente dove tracciare il limite!

• Quando fa troppo freddo per gettare il calcestruzzo?
• Gettare calcestruzzo a basse temperature
• È davvero saggio gettare cemento quando fa freddo?
• Pianificare il getto di calcestruzzo per il tuo scenario specifico è fondamentale
• Come prevenire il congelamento del calcestruzzo?
• Controllare la temperatura durante la cementificazione in climi freddi
• Monitorare le condizioni circostanti durante e dopo il versamento

Quando fa troppo freddo per gettare il calcestruzzo?

"L'attuale definizione di calcestruzzo per climi freddi dell'American Concrete Institute (ACI), come affermato nell'ACI 306, è: 'un periodo in cui per più di tre giorni consecutivi la temperatura media giornaliera dell'aria scende sotto i 40 gradi Fahrenheit (F) e rimane sotto i 50 gradi Fahrenheit per più della metà di un periodo di 24 ore.Questa definizione può potenzialmente portare a problemi di congelamento del calcestruzzo in età precoce."_[1]Secondo la Portland Cement Association (PCA).

Gettare calcestruzzo a basse temperature

Rappresenta una sfida continua per i professionisti del calcestruzzo. I progressi tecnologici nel settore forniscono consigli eccezionali su come gettare il calcestruzzo con successo a basse temperature. Questi progressi ti forniscono la sicurezza sufficiente per prendere una decisione? Hai intenzione di programmare il getto o no?

È davvero saggio gettare cemento quando fa freddo?

La risposta più rapida è controllare le previsioni del tempo. Se domani la temperatura si aggira intorno agli 32 °C, forse dovresti considerare di rimandare il getto di calcestruzzo a un altro giorno.

A volte, però, la risposta non è così definitiva come una temperatura specifica. La risposta esatta dipenderà dal vostro approccio... e dalle risorse locali. Ma prima, torniamo a come la temperatura influisce sul getto del calcestruzzo. Cosa definisce il clima freddo per il calcestruzzo?

L'American Concrete Institute (ACI) – ACI 306R-10 ha affermato che “Il freddo si verifica quando la temperatura dell'aria è scesa, o si prevede che scenda, al di sotto di 40 °C (5 °F) durante il periodo di protezione. Il periodo di protezione è il tempo necessario per impedire che il calcestruzzo venga danneggiato dall'esposizione al freddo."_[2]

Gli appaltatori di calcestruzzo che vivono in climi in cui le temperature rientrano abitualmente in questo intervallo si rendono conto che devono "pensare fuori dagli schemi". fondazione box." Andiamo al punto zero e vediamo come si fa!

Pianificare il getto di calcestruzzo per il tuo scenario specifico è fondamentale

Cosa succede se il terreno è ghiacciato?

Se il terreno è ghiacciato, si verifica un'espansione che crea un supporto instabile per le fondamenta. Quando un carico viene applicato come struttura alle fondamenta, possono verificarsi cedimenti man mano che il terreno inizia a sciogliersi.

James R. Baty II CFA, direttore generale della Concrete Foundations Association, ha scritto che “Il sistema di fondazione è progettato in base alla resistenza, o meglio alla capacità portante, del terreno di supporto. Quando il terreno si congela, il suo volume si espande, creando particelle di ghiaccio e modificandone le condizioni di supporto. Una volta che il terreno ghiacciato ha ricevuto una struttura, questa è falsamente sostenuta dal grado di espansione e subirà cedimenti con il disgelo."_[3]

Considerando questa preoccupazione, condividerò con voi alcune strategie chiave per aiutarvi a pianificare...e portare a termine il vostro progetto in cemento durante i freddi mesi invernali.

Evitare che il sottofondo ghiacci. Scongelare il sottofondo (qualsiasi materiale del sottosuolo che ha un impatto diretto sull'area di getto del calcestruzzo) se è congelato. Fare tutto il necessario per evitare di versare calcestruzzo su un sottofondo ghiacciato (la pirotecnica non è raccomandata)! Se il sottofondo è ghiacciato, il rischio di cedimenti non è l'unico problema.

Il calcestruzzo è un materiale poroso e ha il potenziale di assorbire l'umidità dal sottofondo... indebolendo potenzialmente la sua capacità di sviluppare resistenza. (Ricorda... se stai versando una lastra di calcestruzzo, un rallentatore di vapore Deve essere posizionato tra il sottofondo e il calcestruzzo. Assicurarsi che il ritardante di vapore scelto sia conforme alla norma ASTM E1745.)

Come prevenire il congelamento del calcestruzzo?

La prevenzione prevede la copertura del sottofondo con materiali isolanti, come coperte o paglia, per proteggerlo da ghiaccio e neve. Se il sottofondo gela, potrebbe essere necessario scavare fino a un livello inferiore alla linea di gelo e rimuovere eventuali aree ghiacciate. Dopo un adeguato scongelamento, il materiale del sottofondo deve essere reintrodotto e compattato, adottando misure antigelo.

Potrebbe essere necessario coprire le casseforme di fondazione, le barre d'acciaio e persino gli attrezzi da utilizzare durante il getto con coperte isolanti, in modo che rimangano il più caldi possibile. Qualsiasi elemento fisico a cui il calcestruzzo è esposto può essere una fonte di dispersione di calore durante il getto.anche strumenti)! Dovresti pianificare tutte le evenienze che ti vengono in mente...

L'Associazione Internazionale per le Proprietà dell'Acqua e del Vapore (IAPWS) afferma che “Quando l'acqua liquida viene raffreddata, si contrae come ci si aspetterebbe, fino a raggiungere una temperatura di circa 4 gradi Celsius.

Dopodiché si espande leggermente fino a raggiungere il punto di congelamento e poi, quando si congela, si espande di circa il 9%._[4] Questa è una prova piuttosto evidente delle proprietà termodinamiche dell'acqua... e di come queste possano influenzare la compattazione del sottofondo.

Controllare la temperatura durante la cementificazione in climi freddi

Una buona pianificazione include un colloquio con l'azienda produttrice del calcestruzzo preconfezionato in merito al mantenimento del controllo della temperatura durante il getto del calcestruzzo in climi freddi.

Sapere a quale temperatura stai aggiungendo l'acqua

L'acqua può essere troppo calda per un impasto di cemento.È possibile utilizzare temperature dell'acqua comprese tra 140 e 180 °C, ma temperature superiori a 180 °C comprometteranno l'impasto. Per evitare la possibilità di indurimento rapido del calcestruzzo, il cemento non deve mai entrare in contatto con l'acqua calda; al contrario, l'aggregato deve essere mescolato all'acqua prima di aggiungere il cemento.. "_[5]

Considerare la perdita di calore se la miscela non viene realizzata in loco

"Per ogni differenza di 10 gradi F nella temperatura del calcestruzzo, il tempo di presa aumenterà di 1/3 del valore (ad esempio: una presa di 6 ore a 70 gradi F equivale a una presa di 8 ore con lo stesso calcestruzzo a 60 gradi F)."_[6] Conoscendo il tempo di transito previsto dall'impianto di produzione al cantiere, è possibile stimare la perdita di calore e il modo in cui questa può influire sui tempi di presa una volta colato il calcestruzzo.

Pianifica i tipi di additivi acceleranti più adatti alle tue esigenze

"Due tipi di acceleranti sono il cloruro di calcio e un tipo non clorurato. Il cloruro di calcio, tuttavia, può causare corrosione a qualsiasi acciaio utilizzato nel calcestruzzo. Il tipo non clorurato, invece, non è corrosivo e può essere utilizzato in quantità molto maggiori."._[7] "Se non è necessario l'acciaio di rinforzo, la soluzione più efficace è l'aggiunta di cloruro di calcio o di una miscela accelerante contenente cloruro di calcio."_[8] "Il cloruro di calcio aiuta ad accelerare il processo di idratazione del calcestruzzo agendo come catalizzatore per aiutare a liberare l'ossido di calcio all'interno del cemento, consentendo un avvio più rapido del processo di idratazione e un raggiungimento più rapido della resistenza alla compressione critica di 500 psi (3.5 Mpa)"._[9]

Download gratuito: 4 motivi per cui il tuo calcestruzzo impiega un'eternità ad asciugarsi

Pensa a quali tipi di cemento aggiuntivo potrebbero essere aggiunti al mix

Quale tipo di cemento produce risultati più efficaci, il tipo I o il tipo III? Sebbene "Il cemento di tipo I ha dimostrato di essere efficace in condizioni climatiche fredde, mentre il tipo III può offrire maggiore controllo e protezione contro le temperature interne più elevate, con conseguente aumento accelerato della resistenza."_[10] "L'utilizzo di cemento di Tipo III (ad alta resistenza iniziale) accelera i tempi di presa del calcestruzzo e l'aumento della resistenza. Macinato più finemente rispetto al cemento di Tipo I o di Tipo II, il cemento di Tipo III può anche contenere una maggiore quantità di silicato tricalcico. Sia la macinatura fine che il maggiore contenuto di silicato tricalcico aumentano la velocità con cui il calore viene generato dall'idratazione."_[11]

Ci saranno frequenti sbalzi di temperatura durante l'essiccazione?

Variazioni di temperatura che creano un “l'effetto cumulativo di successivi cicli di gelo-disgelo e la rottura dell'impasto e degli aggregati possono alla fine causare espansione e fessurazione, formazione di scaglie e sgretolamento del calcestruzzo."_[12]

Per prevenire questi risultati disastrosi è necessario aggiungere “Calcestruzzo aerato, che contiene miliardi di microscopiche celle d'aria per piede cubo. Queste sacche d'aria alleviano la pressione interna sul calcestruzzo creando minuscole camere in cui l'acqua può espandersi quando congela. Il calcestruzzo aerato viene prodotto utilizzando cemento Portland aerante o introducendo agenti aeranti sotto un'attenta supervisione ingegneristica, durante la miscelazione del calcestruzzo in opera. La quantità di aria intrappolata è solitamente compresa tra il quattro e il sette percento del volume del calcestruzzo... ma può variare a seconda delle esigenze specifiche."_[13]

In parole povere...impedisci al calcestruzzo e alla zona d'impatto di congelare!

Ricorda... "Le persone non pianificano di fallire. Non pianificano."_[14]

La pianificazione per il getto di calcestruzzo in climi freddi è completata. Oggi è il giorno del calcestruzzo. Non trascurate di avere a disposizione abbastanza plastica, coperte isolanti, cannucce, ecc. per coprire il calcestruzzo e mantenerlo caldo, favorendone la corretta stagionatura. In climi estremi, potrebbero essere necessarie fonti di calore aggiuntive per mantenere la temperatura ambiente adeguata.

Una volta colato e ultimato il calcestruzzo, è fondamentale impedirne il congelamento. Secondo la Portland Cement Company, "Tutto il calcestruzzo deve essere protetto dal gelo finché non raggiunge una resistenza minima di 500 libbre per pollice quadrato (psi), cosa che solitamente avviene entro le prime 24 ore."_[15] Inoltre, il “Lo standard ACI-306R raccomanda di mantenere la temperatura del calcestruzzo alla temperatura di posa consigliata di 55 gradi F per il periodo di protezione richiesto."_[16] James Baty afferma che “il punto di congelamento del calcestruzzo è di circa 27 gradi Fahrenheit, a seconda della miscela di calcestruzzo."_[17]

"In nessun caso il calcestruzzo deve essere lasciato congelare durante le prime 24 ore dalla sua posa. Poiché l'idratazione del cemento è una reazione esotermica, la miscela di calcestruzzo produrrà calore.

Il calcestruzzo mantenuto nelle casseforme o ricoperto con materiale isolante raramente perde abbastanza umidità a temperature comprese tra 40 e 55 °C da comprometterne la stagionatura. È buona norma lasciare le casseforme in posizione il più a lungo possibile, perché aiutano a distribuire il calore in modo più uniforme e a prevenire l'essiccazione del calcestruzzo.

È inoltre importante evitare un rapido raffreddamento del calcestruzzo al termine del periodo di riscaldamento. Un raffreddamento improvviso della superficie del calcestruzzo mentre l'interno è caldo può causare fessurazioni termiche._[18]

Monitorare le condizioni circostanti durante e dopo il versamento

Un risultato naturale delle reazioni chimiche direttamente correlate alla presa e alla stagionatura del calcestruzzo è il riscaldamento. È necessario essere in grado di monitorare e registrare le condizioni ambientali e la temperatura del calcestruzzo durante l'asciugatura. Una soluzione semplice è acquistare un termometro a infrarossi per misurare la temperatura del calcestruzzo e un termoigrometro per monitorare la temperatura dell'aria.

Se state gettando il calcestruzzo per un futuro pavimento e volete monitorare la temperatura e l'umidità relativa durante l'asciugatura, un data logger è uno strumento utile. Ad esempio, il Wagner Meters Registratore intelligente™ consente di monitorare, acquisire e registrare le condizioni ambientali per un massimo di 300 giorni o 12,000 letture.

Gettare il calcestruzzo in climi freddi ha sempre creato delle sfide per i professionisti del calcestruzzo…

Tuttavia, gli entusiasmanti progressi nel settore hanno permesso ai professionisti del calcestruzzo di gettare il calcestruzzo con successo anche a basse temperature! Comprendere le opzioni disponibili... sapere a quali risorse locali accedere ti darà la sicurezza di mantenere un livello di produzione costante durante tutto l'anno!

**Nota...verificare sempre con il fornitore del calcestruzzo la quantità di qualsiasi additivo da includere nella miscela di calcestruzzo.

Pubblicato in precedenza dalla rivista ProInstaller.

Riferimenti:

[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 Meters

Wagner Meters è un'azienda americana a conduzione familiare che si propone di fornire soluzioni tecnologiche per la misurazione dell'umidità che migliorino la qualità e il valore dei progetti di ogni cliente. Con una tradizione di innovazione di quasi 60 anni, Wagner continua a essere una risorsa sia per i singoli artigiani che per le imprese commerciali ad alte prestazioni.

Ultimo aggiornamento il 19 aprile 2024