Zdárný průběh betonáže v zimním období je komplikován zejména z následujících důvodů:
-
při teplotách nižších než + 5° C se výrazně zpomaluje hydratace cementu a při teplotách pod 0° C se prakticky zastavuje. Tím se výrazně zpomaluje vývoj pevnosti betonu
-
při přechodu vody do tuhého skupenství se její objem zvětšuje o 9 %. Při jejím zmrznutí v pórové struktuře betonu, který ještě nemá dostatečnou pevnost dojde k nevratnému zhoršení jeho mechanických vlastností, případně naprostému znehodnocení. Jako minimální pevnost betonu, který je schopen odolat jednorázovému zmrznutí je uváděna hodnota 5 MPa
-
při tvrdnutí betonu je uvolňováno hydratační teplo a pokud je povrch konstrukce ochlazován chladným vzduchem dochází ke vzniku trhlin
Z těchto důvodů je nutné při zimní betonáži dodržovat zásady, které jsou v následujícím textu uvedeny. Podle ČSN EN 206-1 nesmí být teplota čerstvého betonu v době dodávání nižší než + 5°C. Tento požadavek je na betonárnách s celoročním provozem dodržován s dostatečnou rezervou. Jako další opatření z hlediska složení betonu uvádíme zejména:
-
použití betonů vyrobených z cementu s vysokou počáteční pevností (zejména třídy CEM I 42,5 R případně portlandského směsného cementu třídy 42,5 R) bez příměsi (popílku)
-
použití vyšších pevnostních tříd betonů, minimálně C16/20 (B20), ale raději C20/25 (B25) až C25/30 (B30)
-
použití betonů s obsahem superplastifikační přísady urychlující tvrdnutí
Uvedená opatření přispějí k tomu, aby beton dosáhl co nejdříve takové pevnosti, aby jej nebylo nutno chránit před mrazem. Výběr vhodného betonu je možno konzultovat s dispečerem betonárny nebo technologem.
Další opatření se týkají ukládání a ošetřování betonu a vycházejí z platné ČSN EN 13670:
-
prováděcí specifikace má určovat teploty prostředí, při kterých se musí plánovat opatření na ochranu betonu proti škodlivým účinkům
-
v bednění nemá být led a sníh, v době betonování má být teplota povrchu pracovní spáry vyšší než 0°C. Betonování na zmrzlém podkladu nemá být dovoleno, pokud nenásledují speciální pracovní postupy.
-
dokud nemá beton dostatečnou pevnost, aby odolával účinkům mrazu, musí mít zemina, skála, bednění nebo části konstrukce na styku s ukládaným betonem teplotu, která nezpůsobí zmrazování betonu
-
pokud je okolní teplota nízká nebo předpověď počasí uvádí, že teplota vnějšího prostředí bude nízká v době ukládání betonu nebo v období jeho ošetřování, musí se připravit předběžná opatření na ochranu betonu proti poškození mrazem
-
v raném stáří se beton musí ošetřovat a chránit před zmrznutím, teplota povrchu betonu nesmí klesnout pod 0°C, dokud pevnost v tlaku povrchu betonu nedosáhne minimálně 5 MPa
Z uvedených bodů vyplývá nutnost alespoň minimální ochrany betonu po jeho uložení na stavbě: zakrytí a izolování konstrukce z důvodu zabránění úniku hydratačního tepla, ochrany před deštěm a sněhem a zajištění stejnoměrného vychládání (tj. tenčí části izolovat více). Nelze také obecně doporučit tzv. „nemrznoucí“ přísady, které zabraňují případnému zmrznutí vody v betonu, ale neurychlují tvrdnutí a neřeší tedy mnohdy zásadní požadavek odběratelů betonu: možnost pokračování stavby i v záporných teplotách.