При какой температуре можно заливать фундамент – особенности выполнения работ

  • автор:

Содержание

Фундамент – основа дома, поэтому его закладка требует предельной внимательности и соблюдения определенных норм. Нужно учитывать все факторы, в том числе и погодные условия. В данной статье вы найдете информацию о том, при какой температуре воздуха можно заливать фундамент, чтобы он не терял прочность и не изменялся со временем.

Как известно, именно от фундамента и от того, как он заложен, зависит дальнейшая эксплуатация здания. Именно поэтому к его закладке подходят со всей ответственностью. Считается, что более благоприятный период для бетонных работ является теплое время года. Однако, строительство дома – дело трудоемкое и требует много времени, оно может затянуться надолго до первых холодов. Как быть в такой ситуации?

Безусловно, по всем строительным нормам и правилам заливать бетон при минусовой температуре нежелательно. Одна из причин того является то, что бетон может разрушаться при минусовой температуре, так как вода, которая входит в состав цемента начинает замерзать, потом образуются трещины. Помимо этого, при неблагоприятных температурных условиях процесс твердения бетонной смеси останавливается. Однако, существует исключение — морозостойкий бетон.

Все мы знаем, что наша страна большая, и некоторые районы и области расположены там, где температура воздуха чаще всего минусовая. Тогда как быть жителям, которые хотят построить дом? Современные технологии разработали для таких случаев некоторые приемы, позволяющие им заливать бетон без нарушения естественных процессов твердения.

Оптимальный температурный режим

Вышеприведенный анализ показывает, что для бетона пагубно воздействие как жары, так и мороза. Только естественное отвердение позволяет оптимизировать процесс набора прочности.

Так до скольки градусов можно заливать фундамент? Без специальных мероприятий, заливать бетон можно при температуре окружающей среды в пределах 5-30°С. В таких температурных условиях химическая реакция и испарение влаги протекает в нормальном режиме, что обеспечивает равномерное схватывание бетона по всему объему без внутренних напряжений и растрескивания. Соответственно, при нулевых температурах от заливки фундамента стоит отказаться. Если же работы отложить нельзя — придется обеспечивать дополнительные меры, о которых читайте ниже.

Оптимальной температурой для заливки бетона считается 15-25°С. При таком режиме схватывание происходит за 15-20 ч, а набор прочности длится 28 суток.

Следует также обратить внимание и на температуру раствора и воды. При оптимальной температуре воздуха температура смеси не должна превышать 30°С. В зимнее время смесь можно прогреть до 60-65°С.

Можно ли производить строительство в мороз?

Можно ли заливать фундамент зимой? Поздней осенью (ноябре) и в зимнее время (декабрь,январь, февраль), когда практически на всей территории РФ наблюдаются минусовые температуры воздуха, заливать фундамент без принятии специальных мер нельзя. Важно решить две основные проблемы: обеспечение и ускорение процесса гидратации, а также исключение замерзания воды.

Если осуществляется строительство в бюджетном варианте при использовании обычного бетона без специальных добавок и отсутствии специфических мероприятий, то возведение фундамента в период с ноября по март (центральные районы РФ) лучше «заморозить», а стройку законсервировать.

Плюсы и минусы устройства при минусовых значениях

Несмотря на определенные проблемы возведения фундамента в зимний период, можно найти даже положительные стороны такого мероприятия.

Выделяются такие преимущества зимнего строительства:

  1. При проведении земляных работ не мешают грунтовые воды. Почва не рассыпается, а потому стенки траншеи (котлована) сохраняют стабильность и не требуют укрепления.
  2. Зимой можно проверить глубину промерзания грунта, что позволяет уточнить необходимое заглубление фундамента.
  3. В зимний период делаются скидки на большинство строительных материалов, что позволяет приобрести их по пониженным ценам. Экономия может быть существенной. Надо учитывать, что нельзя покупать цемент зимой, а использовать летом. Такое длительное хранение неминуемо приведет к ухудшению качества материала.
  4. Упрощение подъезда тяжелой строительной техники непосредственно к стройплощадке.
  5. Незагруженность строительных бригад, что позволяет нанимать строителей по минимальным расценкам.

Нельзя не отметить и минусы работы зимой:

  1. Земляные работы придется производить механизированным способом, т.к. ручная копка крайне осложнена замерзанием грунта.
  2. Сокращение длительности светлого периода суток, а значит, необходимость использования достаточно мощной осветительной аппаратуры.
  3. Пониженная производительность работ.
  4. Остановки при резком ухудшении погоды.
  5. Необходимость применения специальных добавок и дополнительных мероприятий, что вызывает финансовые затраты. Особенно сильно «бьет по карману» организация системы подогрева.
  6. Ужесточение требований к условиям хранения материалов, особенно цемента.
  7. Повышение риска простудных заболеваний при проведении работ.

При планировании строительства зимой необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы. Может получиться так, что экономия на материалах за счет сезонной распродажи окажется меньше дополнительных затрат на специальные мероприятия и добавки.

Однако чаще всего зимнее строительство становится вынужденной мерой, а потому следует заранее планировать его.

Особенности заливки бетона в зимний период для разных видов конструкций

Ленточного и столбчатого

При строительстве разных типов фундаментов зимой требуется индивидуальный подход.

Преимущества зимних работ наиболее проявляются при возведении ленточного фундамента с большим заглублением. Его подошва опускается ниже зоны промерзания грунта, и зимой можно определить оптимальную глубину заложения.

Мелкозаглубленный ленточный бетонный фундамент зимой строить не рекомендуется. Он полностью располагается в промерзающем грунте, а весной при оттаивании возможны серьезные деформации за счет вспучивания. Повышается риск и проседания конструкции. Аналогичные рекомендации дают специалисты и для столбчатого фундамента.

Свайного

Вопрос о возведении фундамента свайного типа в зимнее время требует особой проработки. Проблема заключается в бурении скважин, которая затруднена в замершем грунте. Для зимнего бурения необходимо привлечение специальной техники, способной работать в таких условиях.

Примером может служить буровая установка БМ-811. Забивная технология установки свай оказывается малоэффективной в зимнее время. Наиболее подходят в холодное время года сваи винтового типа. Их устойчивость обеспечивается в любом грунте.

Монолитного

Основание в виде монолитной плиты допускается возводить при минусовых температурах при принятии соответствующих мер. Важно исключить образование пустот в плите, которые способны привести к значительному промерзанию всего дома.

Проблемы зимнего строительства фундамента зависят также и от марки заливаемого бетона.

Необходимо учитывать, что для материала устанавливаются нормы критической прочности, которую материал должен набрать в процессе затвердения:

  • для марок М100-М150 – норма составляет 50% от номинального значения прочности;
  • для марок М200-М300 – 40%;
  • для марок М400-М500 – 30%.

Исходя из критических значений, разрабатываются и необходимые меры обеспечения прочности.

Заливка бетона в условиях мороза

Прежде чем залить фундамент при минусовой температуре, необходимо создать благоприятные условия, которые не будут способствовать замерзанию бетонной смеси. Вот некоторые советы для создания таких условий:

  1. Следует повысить температуру бетонной смеси за счет подогрева до того момента, пока она не достигнет критической прочности;
  2. Обогреть изнутри с помощью электроэнергии;
  3. Обогреть снаружи с помощью электричества или действия пара;
  4. Использование теплоизоляционной опалубки с применением утеплителя;
  5. Введение специальных компонентов в бетонный раствор, которые препятствуют возникновению застыванию.

Каждый из представленных методов имеет свои особенности, поэтому, чтобы подобрать правильный метод, следует обратить внимание на устройство подземной части строения.

Подогреваем фундамент

Для подогрева бетона при заливке фундамента смесь готовят на основе воды с температурой от 60 до 90 градусов. Следует учесть, что такой способ можно использовать только при температуре выше -15 градусов.

Обогрев изнутри и снаружи

Внутренний разогрев подошвы заключается в следующем. В соответствии с явлением кондукции (передача тепла от теплого холодному) обогревается только часть будущей постройки. И эта часть – бетонный фундамент. Обогрев осуществляется за счет электрического тока. Наружный обогрев можно сделать с помощью специальной передвижной опалубки, имеющей нагревательные элементы, которые в свою очередь за счет электроэнергии и действия пара выделяют тепло.

Минусы этих способов заключаются в том, технология обогрева весьма сложная, необходима, прежде всего, консультация специалиста. Более того, чтобы осуществить такой обогрев потребуется значительная сумма денег, т.к. цена довольно высокая. Однако применять данный способ разрешается даже при -25 градусах.

Теплоизоляция конструкций

Существует и более простой метод обогрева. Утеплить конструкцию можно с помощью опалубки или же сыпучим, листовым материалом. В данном случае будет работать принцип термоса: необходимое количество тепла будет выделяться при твердении цементного раствора, которого достаточно для того, чтобы обогреть конструкцию. Однако при сильно низких температурах этот метод перестает функционировать, а значить использовать его нежелательно. Но есть выход из положения: возможно его использование совместно с другим методом, что значительно улучшит результат. Кроме всего прочего, необходимо утеплить и защитить сам фундамент от возможных осадков: после того, как закончите заливку, покройте его слоем опилок.

Примеси для поддержания температуры бетона

Этот способ представляет собой введение в цементную смесь вместе с подогретой водой специальных добавок. Они значительно замедляют ее твердение. Добавки изготовлены на основе хлоридов калия и натрия или соли. В раствор необходимо добавить от 2 до 15 процентов компонентов (количество зависит от погоды и состава самого цемента).

Однако прежде чем применять тот или иной пластификатор следует учесть, что не все сочетаются с той или иной арматурой. Поэтому перед тем как добавить их в цементный раствор нужно внимательно изучить инструкцию. Следует помнить, что, если применяются добавки в смеси, не следует исключать прогревание смеси и утепление опалубки.

Применения добавок противоморозного действия

Технологически наиболее удобным и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования является применение противоморозных добавок. Этот способ гораздо дешевле бетонирования с прогревом электричеством и инфракрасными лучами.
Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают и коррозию арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости. Это не так. Многие из противоморозных добавок, наоборот, являются ингибитором коррозии, положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении 28 суточного возраста часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками.
Модификаторы противоморозного действия могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с различными методами подогрева.
Все существующие «зимние» добавки в бетон можно разделить на три основные группы.

  • К первой группе относят добавки, которые либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. Представители этого класса – сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения – карбамид и многоатомные спирты.
  • Ко второй группе принадлежат модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества имеют способность сильно ускорять процессы схватывания и твердения и обладают значительными антифризными свойствами.
  • В третью группу входят вещества, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Сфера применения этих добавок невелика, но они представляют интерес с научной точки зрения. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.

Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок

Противоморозные добавки выполняют важную роль – активируют процессы твердения смеси и снижают температуру замерзания жидкой фазы. Но для получения эффективного результата, наряду с использование модификаторов, необходимо выполнять ряд сопутствующих мероприятий.

  • Созданию внутренней теплоты в бетонной смеси способствует предварительный прогрев ее компонентов.
  • После окончания укладки поверхность бетона необходимо утеплить матами, что позволит сохранить тепло, выделенное в результате экзотермической реакции цемента и воды, и сохранить условия, подходящие для твердения.
  • Зимой наиболее эффективно использовать портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы.

При изготовлении бетонной смеси из подогретых компонентов применяют иной порядок загрузки всех элементов, чем в традиционных летних условиях, когда все сухие составляющие одновременно загружаются в заполненный водой барабан смесителя. Зимой, чтобы избежать заваривания цемента, сначала в барабан заливают воду, затем засыпают крупный заполнитель, а потом проворачивают барабан несколько оборотов и засыпают песок и цемент.
Продолжительность перемешивания компонентов в зимнее время должна быть увеличена примерно в полтора раза.

  • Места погрузки и выгрузки бетонной смеси необходимо изолировать от воздействия ветра, а средства подачи смеси – тщательно утеплить.
  • Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру необходимо отогреть до положительной температуры.
  • Обязательное условие зимнего бетонирования – быстрые темпы его проведения, для минимизации потери тепла в бетонной смеси, так как гидратация цемента в смеси наступает через сорок минут после затворения.

Метод «термоса»

Технологически метод «термоса» осуществляется укладкой смеси положительной температуры в утепленную опалубку. Бетон набирает прочность благодаря начальному теплосодержанию и экзотермическому выделению при реакции гидратации цемента.
Максимальное тепловыделение обеспечивают портландцементы и высокомарочные цементы. Особо эффективен метод «термоса» в сочетании с противоморозными добавками.
Бетонирование методом «горячего термоса» заключается в кратковременном прогреве смеси до 60-80°С, уплотнении ее в горячем состоянии и выдерживании в «термосе» или с применением дополнительного подогрева.
В условиях строительной площадки бетонную смеси разогревают с помощью электродов. Смесь выступает в цепи переменного электротока в роли сопротивления. Электропрогрев проводят в кузовах автосамосвалов или бадьях.

Способы искусственного нагрева и прогрева бетона

Сущность этого метода заключается в создании и дальнейшем поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет требуемую прочность. Этот способ применяется в случаях, когда метода «термоса» оказывается недостаточно.
Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:

  • Физический смысл электродного прогрева аналогичен вышеописанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для проведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.
  • Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции.

Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.

  • Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
  • При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.

Чтобы ускорить процесс распалубки и дальнейшего нагружения конструкции в холодный период времени целесообразно использовать класс бетона на порядок выше, для быстрого набора нормируемой прочности.
Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.

Прогревание раствора

Заливаемый бетон перед применением в отрицательных температурах требуется нагревать. Изначально для приготовления раствора следует использовать сухие ингредиенты. А воду и разнообразные добавки предварительно нагревать. Чем выше температура жидкости в растворе, тем быстрее он застынет. Важно знать что следует греть жидкость а не цемент, в противном случае он потеряет свои сцепляющие свойства.

Если для заливки бетона для каркаса конструкции будет использована арматура, нужно учесть, что она хорошо проводит тепло. Это свойство часто используют для эффективного прогревания бетона, пропуская через нее электрический ток.

Нагрев арматуры

Второй способ — это пропускание тока через массу раствора при помощи предварительного установленного специального кабеля. Он укладывается вдоль арматурного каркаса. К кабелю подключается ток, который через электрическую подстанцию получает напряжение. Используя этот метод, следует тщательно контролировать степень прогревания, поскольку слишком высокая температура нагрева может привести к его пересыханию. В результате чего он потрескается, а желаемая прочность не будет достигнута.

Наружное утепление

Данный метод весьма эффективный только в том случае, если забетонированный фундамент был прогрет еще на этапе заливки. В другом случае применение наружных методов будет абсолютно не эффективным.

Сразу после заливки основу нужно закрыть заранее заготовленными тепло — и гидроизоляционными материалами. Данный способ позволит максимально сохранить тепло и не допустить его потери. А в случае возникновения осадков защитит от попадания влаги.

Обязательно требуется утеплить опалубку и видимые части фундамента. Для этого можно использовать любые подручные материалы — опилки, пенополистирол, солому или в некоторых случаях снег. Хорошие результаты показывает формирование шатра вокруг основы. Для достижения наилучшего эффекта внутрь шатра устанавливаются специальные обогревательные тепло пушки.

Целью наружного утепления при бетонировании является как создание благоприятных условий для скорейшего затвердевания раствора, так и предохранение фундамента от негативного влияния перепадов температур.

Утеплять основу нужно даже осенью, незадолго до наступления холодов. Это поможет ей лучше перенести зиму и достичь необходимых свойств прочности и надежности.

Утепление фундамента

Возведение фундамента можно делать в любое время года. Основной момент — придерживаться технологии и необходимой последовательности проведения всех работ. Так вы сможете получить прочную и крепкую основу для последующего возведения на ней жилого дома или другого сооружения.

Преимущества работ при отрицательных температурах

Несмотря на то, что погодные условия с плюсовой температурой являются наиболее благоприятными для закладки фундамента, минусовая температура также имеет свои преимущества:

  1. Если работы идут на хрупких грунтах, то при тепле они рассыпаются, а в холод сохраняют свою форму, что значительно упрощает строительство;
  2. Возможны работы в суровых природных условиях, в тех районах, где теплый период очень короткий;
  3. Экономия денежных расходов на строительные материалы, так как зимой спрос снижается, соответственно цены уменьшаются.

Закладка фундамента в холодное время года весьма проблематична и имеет много своих особенностей и недостатков. Вы сможете сэкономить на материалах, но осуществить сам монтаж будет сложно и затратно, так как вам понадобится больше рабочих рук для того, чтобы вырыть котлован или траншеи, так как грунт мерзлый.

Более того, строительство будет продвигаться медленными темпами, а поэтому вам понадобиться дополнительное место для рабочих. Несмотря на то, что на многие материалы делают скидки, цена качественного бетона остается неизменной.

Итак, в данной статье мы вам рассказали о том, можно ли заливать фундамент при температуре ниже 0º и как это делать.

Вывод: возведение фундамента возможно – следовать рекомендациям, контролировать процесс закладки. Современные технологии упростят рабочий процесс.

Какие условия считаются «зимними» при бетонировании и ведении кладочных работ

Перед тем, как разобраться, какие особенности и ограничения влекут за собой отрицательные температуры при «мокрых» процессах, надо понять, что подразумевается под зимними условиями бетонирования.

Многие полагают, что зимние – это условия, при которых на улице стабильно установились отрицательные температуры, и идёт снег. На самом деле это не совсем так. В соответствии с СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» зимние условия – это когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5 °С, или минимальная суточная температура ниже 0 °С.

Т.е., как видно, понятие «зимние» условия охватывают широкий диапазон температур. Они могут возникнуть, в зависимости от региона проживания, и осенью, и ранней весной, причем, без выпадения осадков в виде снега.

Также среди начинающих застройщиков распространено убеждение, что при отрицательных температурах, а тем более, если столбик термометра падает ниже -15…-25 °С, залить фундамент или вести облицовочную кладку стен невозможно. Хотя, если посмотреть на коммерческое строительство, то работы по возведению монолитных многоэтажек и жилых многоквартирных домов ведутся круглый год, независимо от погодных условий.

Это связано с использованием особых методик бетонирования и применением специальных противоморозных добавок — химических веществ, модифицирующих бетонную смесь.

Особенности зимнего бетонирования и кладочных работ

Чтобы понять, как работают противоморозные добавки, и какие плюсы от их использования, надо представить, что происходит с бетоном или кладочным раствором, если строить зимой.

Кирилл Лебедев Технический специалист компании SIKA

При отрицательных температурах вода, содержащаяся в бетоне или кладочном растворе, начинает замерзать. В результате образуются кристаллы льда. Причем вода при замерзании расширяется (приблизительно на 7-9%), и разрушает структуру бетона, который ещё не набрал необходимую марочную прочность. Т.е. прекращается процесс гидратации цемента, который возможен только при положительных температурах. Соответственно: бетон или раствор не твердеют, а замерзают.

Если в таком состоянии фундамент или кладка «ушли в зиму», то это приведёт к печальным последствиям. Замёрзшая вода, не успев до конца прореагировать с вяжущими компонентами смеси, с наступлением оттепели снова переходит в жидкое состояние. Хотя химический процесс взаимодействия зёрен цемента с водой продолжается, разрушенные структурные связи в бетоне при этом полностью не восстанавливаются. Помимо этого, вода, замерзая вокруг металлической арматуры (более холодной зоны при бетонировании), образует ледяную плёнку, увеличивается в объёме и под давлением отжимает цементный гель от армокаркаса.

В результате марочная прочность бетона значительно снижается (около 50% от расчётной). Также может, из-за внутренних напряжений и усадок, возникнуть растрескивание конструкции фундамента с полной потерей несущей способности.

Если при отрицательных температурах вести кладку, например, облицовочного кирпича, то смесь, из-за небольшого слоя и дополнительного, быстрого охлаждения при взаимодействии с холодным камнем, быстро замерзает. Теряется её пластичность, горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными. Фактически смесь скрепляется льдом.

На этом способе основан т.н. метод кладки замораживанием, когда планируется, что при оттаивании смеси весной, процесс твердения раствора продолжится. Но риски перевешивают все плюсы. При оттаивании кладочный раствор, не имеющий ещё достаточной прочности, обжимается из-за тяжести вышележащей кладки. Появляется неравномерная усадка, вплоть до потери устойчивости и дальнейшего разрушения облицовки.

Теория кристаллизации бетона

Самый важный показатель для несущей конструкции — ее прочность. Набор прочности цементным раствором происходит постепенно, при этом выделяют две стадии. Первая заключается в потере смесью подвижности и называется схватывание. Вторая — твердение, процесс при котором материал набирает прочность и приобретает жесткость. О каждой из них стоит рассказать подробнее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *