- Подготовка к заливке фундамента
- Заливка фундамента бетоном
- Являются ли «панацеей» противоморозные добавки?
- Уход за залитым фундаментом
- Погодные условия
- Заливка бетона в жару
- Заливка бетона в мороз
- Заливка бетона в дождливую погоду
- Методики бетонирования в зимних условиях
- Повышение температуры в процессе замеса
- Подогрев и утепление раствора
- Введение добавок
- Что будет с бетоном при минусовой температуре?
- Существующие технологические решения зимней заливки фундаментов
- 1. Прогрев смеси
- 2. Внесение в бетон модифицирующих добавок
- 3. Ряд решений, являющихся технологически сложными.
- 3.1 Метод «термос»
- 3.2 Использование подогрева с использованием пара
- 3.3 Выполнение «топляка»
- 3.4 Применение электроподогрева
- 3.5 Индукционный и инфракрасный обогрев
Подготовка к заливке фундамента
Независимо от времени года подготовительные мероприятия будут включать в себя целый перечень обязательных работ:
- Место, где будет заложен фундамент для строительства конструкции, необходимо очистить от верхнего слоя грунта и соответствующим образом разметить. Снятие верхних слоев почвы в морозную погоду – достаточно трудоемкая задача.
- После того, как общее расположение определено, размечаются внутренние границы траншеи, которая будет выкопана под фундамент. Ее глубина должна составлять от 500 до 800 мм – эта величина будет зависеть от типа грунта в местности, где ведется строительство, глубины точки промерзания, особенностей возводимого здания (его этажности, материала стен и крыши и др.) Землеройная техника для рытья узких и узких траншей не всегда возможно использовать достаточно глубокие траншеи с гладкими стенками. Ручная перекопка мерзлого грунта – еще одна сложность при проведении зимних работ.
- На дно ямы траншеи укладывается гидроизоляционная и армирующая подушка. Предварительно укладывается песок и хорошо утрамбовывается, толщина слоя может составлять от 100 до 150 мм. На него насыпают щебень и его также хорошо утрамбовывают. Очень часто зимой замерзает и песок, и гравий. Есть большая вероятность, что при повышении температуры прокладка может потерять необходимую плотность даже при самой лучшей трамбовке.
Опалубка для ленточного фундамента
- Кроме того, нет полной уверенности в том, что при общем оттаивании грунта весной и возможных его подвижках в то же время всю конструкцию возводимого фундамента не «поведет», а это может привести к образованию внутренние напряжения и трещины.
- Следующий этап – установка опалубки из досок или деревянных щитов, которые гидроизолируются толстой полиэтиленовой пленкой. В сильные морозы полиэтилен часто теряет эластичность, становится хрупким, гидроизоляция может повредиться.
На морозе гидроизоляционная пленка может потерять пластичность и стать хрупкой
- Также можно использовать несъемную опалубку из экструдированного пенополистирола, которая помимо своей прямой функции выполняет еще и изоляционную функцию.
Несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола
- Затем в опалубку необходимо установить армирующую конструкцию, которую приваривают или скручивают стальной проволокой. Арматура для этой конструкции берется толщиной от 10 до 15 мм. Нельзя забывать, что арматурная сталь имеет достаточно значительный коэффициент линейного теплового расширения. Арматура, сваренная в сильный мороз, наверняка будет иметь тенденцию изменяться в размерах по мере повышения температуры. Это еще одна существенная «добавка» к ненужным внутренним напряжениям в конструкции фундамента.
Ленточное армирование фундамента
Однако, как уже говорилось, бывают ситуации, когда по тем или иным причинам строительство фундамента в зимнее время года оправдано:
- Это может быть вызвано свойствами почвы. Если на участке, где ведется строительство, преобладает песчаный рыхлый грунт, фундамент лучше строить в мерзлом твердом грунте, сохраняющем необходимую для котлована форму.
- Не следует исключать невозможность ведения строительства летом из-за особых климатических условий региона.
- В ряде районов из-за слабого развития дорожной сети доставка крупных партий строительных материалов или перемещение тяжелой спецтехники возможна только по мерзлому грунту.
- Иногда зимнее строительство используют в целях экономии, поскольку в этот период цены на необходимые материалы снижаются. Это будет выгодно, если работа будет проводиться самостоятельно.
- Зачастую есть возможность сэкономить за счет снижения стоимости услуг строительных компаний, в связи с резким снижением спроса на их деятельность в холодное время года.
Когда все подготовительные процессы завершены, можно рассчитать плотность и состав раствора, параметры которого будут зависеть от температуры, при которой он будет заливаться в опалубку.
Заливка фундамента бетоном
- Когда производится заливка, фундаментный раствор не должен быть слишком жидким, поэтому его чаще всего изготавливают из цемента и щебня средней крупности.
- В раствор часто добавляют пластификаторы, которые улучшают состояние и прочность бетона, повышают сцепление с армирующими конструкциями и повышают влагостойкость фундамента. Кроме того, по заверениям производителей, пластификаторы снижают расход цементного раствора при заливке на 20%.
Один из видов модифицирующих добавок в бетонный раствор
В связи с тем, что пластификаторы положительно влияют на морозостойкость раствора, их часто добавляют в тех случаях, когда необходимо заливать фундамент при минусовой температуре.
Оптимальные условия для заливки бетона – температура от 15 до 25 градусов
- По всем рекомендациям бетон следует заливать при температуре не ниже 5 градусов – это вообще-то критический показатель нормального созревания. Однако летняя жара тоже не подходит для проведения этих строительных процессов. Оптимальная температура заливки раствора в яму +15 ÷ 25 градусов. Такие условия позволят добиться максимально прочного фундамента для возведения стен без лишних затрат и технологических приемов и в кратчайшие сроки.
Какие общие рекомендации по заливке бетонного фундамента:
- В случае, когда раствор изготавливается самостоятельно непосредственно на строительной площадке, все используемые для него материалы не должны быть замороженными и не содержать кристаллов снега или льда. Поэтому лучше покупать их у компаний, которые гарантированно обеспечат им правильное хранение.
- Раствор необходимо заливать и распределять по опалубке быстро, чтобы мороз не успел захватить влагу, находящуюся в растворе. Поэтому весь объем бетона в таких условиях заливается только сразу. Если фундамент имеет большой объем и площадь, лучше воспользоваться предложениями специализированных компаний, занимающихся производством, доставкой и разгрузкой необходимого раствора в подготовленную опалубку.
Фундамент следует заливать за один заход
- Не рекомендуется заливать бетон слоями, так как из-за низких температур между ними могут образоваться зазоры, что сделает фундамент менее прочным.
Если обстоятельства складываются так, что приходится проводить работы при критических температурах, нужно знать, что процессы отверждения и отверждения увеличатся в несколько раз. Поэтому заливка фундамента зимой проводится только в случае крайней необходимости.
Ниже представлена таблица, где наглядно видно, как влияет температура окружающей среды на время созревания и полного набора необходимой прочности обычного бетонного раствора класса М200 – М300, изготовленного на основе портландцемента М-400 или М-500.
1 | 3% | 5% | 9% | 12% | 23% | 35% |
2 | 6% | 12% | 19% | 25% | 40% | 55%٭ |
3 | 8% | 18% | 27% | 37% | 50%٭ | 65% |
5 | 12% | 28% | 38% | 50%٭ | 65% | 80%٭٭ |
7 | 15% | 35% | 48%٭ | 58% | 75%٭٭ | 90% |
14 | 20% | 50%٭ | 62% | 72%٭٭ | 90% | 100% |
28 | 25% | 65% | 77%٭٭ | 85% | 100% | — |
Примечания:
- проценты рассчитываются по отношению к нормативной прочности зрелого бетона данной марки.
- под значками (٭) указаны так называемые условные нормативные и безопасные сроки распалубки монолитной бетонной конструкции.
- значки (٭٭) — сроки погашения для начала дальнейшей работы.
Для обеспечения необходимого минимально допустимого температурного режима используется несколько технологий:
- Процесс осуществляется путем нагрева арматурной конструкции или установки специальных нагревательных кабелей. В этом случае к фундаменту необходимо подать соответствующее электрическое напряжение. Существует несколько технологий, как с использованием токов высокого напряжения (до 380 Вольт), так и токов слабых токов (12 Вольт). После нагрева армирующая конструкция или нагревательный кабель предотвратят замерзание влажного неотлитого раствора.
Однако такие методы оправданы лишь для масштабного промышленного строительства – подобные технологии очень опасны и требуют высочайшей квалификации специалистов. Кроме того, важно будет потреблять большое количество электроэнергии, а это значит, что вам придется заплатить изрядную сумму. В результате общий бюджет такой схемы фундамента вряд ли приемлем для среднего российского частного застройщика.
Технология электрообогрева твердеющего бетона достаточно сложна, дорога и требует обязательного участия специалистов
- Еще одна технология, которую можно использовать, — это использование несъемной утепленной опалубки для возведения фундамента.
Для этого метода используются полые блоки экструдированного пенополистирола, которые удобно устанавливать друг на друга благодаря имеющимся зубцам на боковой и верхней поверхностях. Они идеально прилегают друг к другу, не оставляя зазоров (своего рода аналог детского конструктора Лего). Во внутреннем пространстве устанавливаются армирующие конструкции, которые придают фундаменту необходимую общую жесткость.
Несъемная опалубка из пенополистирола лишь частично решает проблему изоляции
Пенополистирол с фундамента не удаляют, а после застывания бетона поверхность покрывают армирующей сеткой, штукатуркой и гидроизоляцией.
Однако такой подход лишь уменьшит негативное влияние отрицательных температур при твердении бетона, но не устранит проблему полностью.
- В любом случае для надежной фиксации литого фундамента при минусовой температуре его необходимо сверху накрыть толстой полиэтиленовой пленкой. Для этого над ним возводят временную конструкцию из дерева или арматурных прутьев, которая также накрывается полиэтиленом. В образовавшемся закрытом пространстве, похожем на теплицу, с помощью тепловых пушек поддерживается необходимая для качественного затвердевания температура. Понятно, что это тоже потребует весьма значительных материальных затрат.
Как видите, даже с экономической точки зрения проведение заливки фундамента зимой вызывает большие опасения. Поэтому, прежде чем приступать к таким работам в холодную погоду, необходимо тщательно взвесить все финансовые риски и оправданность такой спешки.
Являются ли «панацеей» противоморозные добавки?
Существует очень распространенное мнение, что проблему заливки бетонного фундамента зимой можно полностью решить, если использовать в приготовленном растворе специальные солевые добавки. Судя по многочисленным объявлениям, стоит добавить этот компонент при смешивании, и тогда все пойдет как обычно. Стоит разобраться в этом.
Добавление антифриза в бетон
Прежде всего, необходимо понять, как на самом деле происходит процесс затвердевания и созревания бетонного камня.
Когда раствор заливается в опалубку, он до готовности проходит два этапа – затвердевание и отверждение.
- Залитый бетон затвердевает в течение 24 ÷ 30 часов. За это время жидкая консистенция переходит в твердое состояние, но еще не обладает достаточной прочностью. Именно в этот период начинают образовываться кристаллические связи, связываться свободная вода и компоненты цемента, находящиеся в растворе.
- Затем начинается второй этап – это окончательное затвердевание, созревание и укрепление бетонной конструкции – он происходит в течение гораздо более длительного периода. Этот срок зависит от нескольких факторов, таких как марка приготовленного раствора, уровень влажности и температурный режим, а также наличие специальных упрочняющих добавок.
Как уже говорилось выше, оптимальная температура химических реакций обоих процессов колеблется от 15 до 25 градусов. Чем выше она в этом диапазоне, тем быстрее произойдет окончательная кристаллизация, переход воды в гелеобразное состояние. Но даже при оптимальных условиях говорить о готовности фундамента можно не ранее, чем через 4 недели – фундамент полностью готов к возведению стен.
Опасность отрицательных температур заключается в нескольких причинах:
- Во-первых, расширение замерзшей воды, несвязанной цементом, вызывает внутреннее давление на пористую структуру бетона, приводящее к его разрушению. Особенно это становится заметно после повышения температуры до положительных значений – такой бетон не может сравниться по прочности с «обычным» бетоном».
- Во-вторых, сам сложный химический процесс гидратации цемента требует определенного температурного режима. Уже при температуре ниже +5°С активность этих процессов снижается до критического уровня, и чем холоднее, тем медленнее будет происходить созревание бетона. И даже в этом случае такой «прерывистый» процесс существенно ухудшает качество готовой бетонной конструкции.
Поташ – очень распространенная добавка для повышения морозостойкости свежезалитого бетона
Чтобы в определенной степени минимизировать негативное воздействие мороза, разработаны специальные присадки. Технологи пытаются таким образом решить обе проблемы. При добавлении растворов солей плотность воды увеличивается, что значительно снижает температуру кристаллизации. Специальные добавки дополнительно предназначены для своеобразного катализа и дополнительного вовлечения воздуха в процессы химического старения бетонного камня в условиях отрицательных температур. Обычно такие составы изготавливаются на основе хлорида калия, лигносульфоната, гидрохлорида кальция, нитрита или формиата натрия.
Нитрит натрия часто используется в качестве добавки
Однако если проблема с замерзанием воды решена в какой-то степени положительно, то «обмануть» законы химии гораздо сложнее. Процесс созревания все еще не быстрый и занимает гораздо больше времени, чем при оптимальных условиях.
В таблице ниже в качестве примера приведены примерные сроки твердения бетона при минусовой температуре с использованием антифризных добавок:
Нитрат натрия | -5°С | тридцать% | 50% | 70% | 90% |
-10°С | 20% | 35% | 55% | 70% | |
-15°С | 10% | 25% | 35% | 50% | |
Поташ | -5°С | 50% | 65% | 85% | 100% |
-10°С | тридцать% | 50% | 70% | 90% | |
-15°С | 25% | 40% | 60% | 80% | |
-20°С | 23% | 35% | 55% | 70% | |
-25°С | 20% | тридцать% | 50% | 60% |
Вы можете быть уверены, что даже при температуре -5° бетонная конструкция будет готова только через 3 месяца. В более холодной атмосфере период увеличивается еще больше.
Возникает вполне резонный вопрос: имеет ли смысл владельцу индивидуального участка «заниматься» утеплением фундамента (если это не вызвано какими-то особыми обстоятельствами), тратить на это значительные материальные средства и физические силы? , если реальный выигрыш во времени практически недостижим. Тем более что с антифризными присадками дела обстоят тоже не так просто:
- Некоторые виды присадок вызывают активные коррозионные процессы на металлических арматурных каркасах. Не все марки стали подходят для этих целей.
- замешивать «зимний» бетонный раствор гораздо сложнее, чем обычный. Проведение такой работы вручную просто невозможно, так как требует особо тщательного перемешивания компонентов до абсолютно однородной консистенции. Значительно увеличивается время смешивания, компоненты должны пройти определенную подготовку (нагрев до нужной температуры), необходим строго выверенный порядок подачи материалов в смеситель и т д., необходима очень точная дозировка дополнительных добавок в зависимости от и марка бетона, и температура воздуха – здесь требуется профессиональный подход.
Другой вариант – поставка готового модифицированного миномета, изготовленного в заводских условиях – но здесь опять же сводится к вопросу рентабельности такой конструкции.
- Даже при использовании присадок температура ниже -20°С по-прежнему является критической, и столь резкое понижение зимой, например ночью, отнюдь не является чем-то необычным.
- Нельзя лить такие растворы, даже если внезапно началась оттепель, пошел дождь или относительная влажность подскочила выше 60%.
- Использование таких добавок нисколько не освобождает вас от необходимых мероприятий по устройству «теплицы» после заливки и поддержания необходимой температуры с помощью тепловых пушек. Если это невозможно, фундамент необходимо покрыть утеплителем (например, слоем сухих опилок, травы или торфа толщиной около 300 мм, а затем накрыть пленкой для вызревания. Тем не менее, скорее всего, придется снимать опалубку только весной, после окончания стойких холодов.
Уход за залитым фундаментом
Было бы серьезной ошибкой думать, что даже в идеальных условиях можно просто залить опалубку бетоном и потом ждать результатов созревания. Как бы странно это ни звучало, свеженанесенный тональный крем всегда, при любых обстоятельствах нуждается в небольшом уходе. Основными задачами такой технологической деятельности являются:
- Минимизирует усадку монолитных бетонных конструкций.
- Обеспечьте наиболее оптимальные условия для процесса созревания.
- Максимально защитите затвердевающий фундамент от перепадов температур, в том числе ежедневных.
- Не допускайте высыхания залитого раствора или быстрого испарения несвязанной воды – это, скорее всего, приведет к образованию трещин на поверхности.
- Создайте защиту конструкции, которая не затвердела и не набрала прочность от механических повреждений.
Мероприятия по такому обслуживанию должны начинаться буквально с момента заливки фундамента и могут считаться завершенными только тогда, когда бетон достигнет не менее 70% номинальной прочности, то есть в оптимальные сроки снятия опалубки (как указано в п первая таблица).
- Сразу после заливки следует убедиться, что опалубка не потеряла заданные геометрические формы – до первой постановки (первые 1 ÷ 2 часа) еще есть возможность внести коррективы.
Покрывает формованный фундамент пленкой
- Никто не застрахован от внезапных ливней. Чтобы предотвратить размывание хрупкой поверхности или ее механическое повреждение, сразу после заливки поверхность следует накрыть полиэтиленовой пленкой, мешковиной или брезентом.
- Не забывайте, что слишком высокие температуры также весьма губительны для нормального течения процессов созревания. Это связано, прежде всего, с активным испарением воды, высыханием поверхностного слоя и появлением трещин. Необходимо принять меры по увлажнению поверхности и сохранению влаги. Помимо покрытия паронепроницаемой пленкой, иногда приходится прибегать к более радикальным мерам, например, после первичного схватывания покрыть поверхность слоем хорошо впитывающего влагу материала. Это могут быть влажные опилки или грубая ткань – под полиэтиленовым чехлом делается своеобразный постоянно влажный компресс.
Для поддержания режима влажности часто используют влажные опилки, которые регулярно смачивают водой
Словом, каждый температурный режим требует своих определенных мер по уходу. Чтобы было проще выбрать то, что вам нужно, можно предоставить следующую таблицу:
Накройте пленкой, постоянно смачивайте отлитую поверхность и опалубку, покройте бетон влагосберегающим материалом | нет | нет | нет | нет | в сильную ветреную погоду | всегда |
Покрывает пленкой, увлажняет бетонную поверхность | нет | нет | да | да | да | недостаточно |
Покрытие пленкой и теплоизоляционным материалом | нет | да | нет | нет | нет | нет |
Накрытие пленкой и теплоизоляционным материалом создает теплицу, поддерживающую температуру +10°С не менее 3 дней | да | нет | нет | нет | нет | нет |
Постоянно поддерживайте тонкий слой воды на бетонной поверхности | нет | нет | да | да | да | да |
Еще несколько важных замечаний:
- Даже если мелкозаглубленный ленточный фундамент был залит в идеальных условиях, его нельзя оставлять «голым» и разгружать на зиму. Это неизбежно приведет к началу процессов поверхностной эрозии, и конструкция потеряет прочность, начнет трескаться и крошиться. Поэтому необходимо планировать строительные работы таким образом, чтобы в течение сезона можно было продолжить возведение стен на созданном фундаменте.
- Сразу после того, как бетонная конструкция достигнет необходимой 100% прочности, рекомендуется немедленно гидроизолировать и утеплить стены фундамента. Подробнее об этих технологических процессах рассказано в соответствующих статьях нашего портала.
Какой общий вывод можно сделать?
Несмотря на то, что современные технологии строительства в принципе позволяют заливать фундамент при температурах, достаточно далеких от оптимальных 15-25 градусов, лучшим вариантом все же будет планирование таких работ при максимально благоприятных условиях. Таким образом, фундамент будет гарантированно надежным и качественным. Однако если обстоятельства вынуждают вас проводить «нулевой цикл» в других условиях, следует строго соблюдать все технологические рекомендации по заливке и уходу за бетоном, применительно к реальному температурному режиму.
Погодные условия
Прежде всего, стоит поговорить о разных погодных условиях. Оптимальная температура – от +5 до +25 градусов; эти условия считаются наиболее благоприятными. Разумеется, без осадков. Но, к сожалению, не всегда можно дождаться благоприятных погодных условий. Поэтому нужно знать некоторые нюансы, ведь в некоторых условиях требуется кардинально другой подход.
Заливка бетона в жару
Это значит, что температура воздуха выше +25. Чем он выше, тем экстремальнее условия. Может показаться, что тепло и низкая влажность, наоборот, полезны, поскольку бетон затвердевает гораздо быстрее. Но на самом деле это не так, поскольку быстрое затвердевание крайне отрицательно влияет на прочность. Причем в этом процессе должна участвовать влага, поэтому слишком быстрое ее испарение просто вредно.
По этой причине используется гидроизоляция, в идеале это делается как снизу (если речь идет о фундаменте), так и сверху. Верх просто покрыт водонепроницаемыми материалами. Если влажность очень низкая и стоит сильная жара, поверхность бетона периодически поливают. Это необходимо по простой причине. Если поверхность высохнет очень быстро, возникнет разница давления в зависимости от толщины. В конечном итоге при его высыхании это приведет к появлению дефектов, вплоть до крупных трещин. Но опять же, мы говорим здесь о сильной жаре.
Кроме того, фактическое заполнение должно происходить как можно быстрее. Это необходимо по вышеуказанным причинам; в этих условиях недопустимо создавать серьезные временные интервалы. Ниже мы поговорим о поэтапной заливке бетона, при каких условиях она возможна и каковы ее функции. Но в сильную жару бетон затвердевает слишком быстро. Если использовать обычную небольшую бетономешалку, которая за несколько часов приготовит куб раствора, действительно могут возникнуть проблемы из-за быстрого высыхания.
Заливка бетона в мороз
А вот можно ли заливать бетон в мороз и холод – вопрос гораздо более интересный, его задают чаще. Что в данном случае подразумевается под холодом или морозом? Мороз для бетона ниже нуля, холод ниже +5, когда процесс твердения практически прекращается. Здесь основной задачей будет обеспечение затвердевания бетона до определенной прочности. В этом случае он рассчитывается уже не (помните – 90%), а минимум до 50, а в некоторых случаях и до 30%.
На самом деле, от заливки бетона в морозы лучше отказаться в принципе, ну, речь идет об отрицательных температурах. Хотя бы потому, что это приведет к увеличению затрат, процесс будет гораздо дороже. Но ладно, мы все видели, как осенью или даже зимой заливают бетон. Давайте узнаем, как они это делают. И повторимся: нельзя просто так заливать бетон при температуре ниже +5 и тем более при отрицательной температуре. Последствия будут очень катастрофическими; ни о какой силе мы даже не можем говорить. С большой долей вероятности бетон в будущем просто рассыпется.
Самый простой вариант – использовать нагревательный кабель; имеются специальные линии для нагрева бетона. Его укладывают на мантию так, чтобы он проходил через центр будущей бетонной конструкции, после чего заливают бетоном. Недостаток – нагревательный кабель достаточно дорогой, на каждый кубометр придется потратить несколько тысяч рублей. После заливки он потеряется, точнее, появится дополнительное армирование, хотя это плюс. Но тем не менее этот метод действительно один из самых простых.
Второй метод – установить подобие теплицы над бетонной конструкцией. Удерживает температуру выше +5 градусов, способов много, от тепловых пушек до обычных духовок. Способ несколько более трудоемкий, но если у вас уже есть все необходимое для постройки «теплицы», он бесплатен, поскольку его можно разобрать. Его можно использовать не всегда, это зависит от типа конструкции.
Третий способ – нагревание самой смеси во время приготовления. Наполнители нагреваются до +60, а вода до +90. Цемент должен быть комнатной температуры, иначе он может потерять свои вяжущие свойства. Ну и температура раствора в момент заливки не должна быть ниже +35 градусов. Этого подвода тепла может быть достаточно, чтобы затвердеть бетон до желаемой прочности. Дело здесь в том, что в процессе гидратации также выделяется тепло, и в общей сложности его будет достаточно.
Но опять же, это будет работать и при минусовой температуре; в сильный мороз запаса тепла может не хватить. Кроме того, этот метод можно отнести к промышленным; в бытовых условиях нагреть комплектующие можно, но это достаточно сложно. А если говорить о фундаменте, то одновременно необходимо нагревать очень большие объемы.
Четвертый способ – добавление добавок, которые делятся на две группы. В первую группу входят составы, понижающие температуру застывания воды. В результате вода не подвергается кристаллизации, поэтому бетон не страдает. Правда, эти добавки требуют теплоизоляции, а если очень холодно, то и подогрева. Вторая группа – это добавки, увеличивающие скорость твердения бетона. Опять же, в этом случае смесь рекомендуется подогреть; тепловложения и добавок будет достаточно, чтобы бетон достиг необходимой прочности. Количество присадок зависит от их типа и от температуры окружающей среды.
Как видите, заливать бетон на морозе можно, но простым это дело не назовешь. Но если есть острая необходимость, есть несколько вариантов на выбор, поэтому эта часть статьи получилась такой длинной. Но повторимся, по возможности лучше отказаться от заливки бетона при температуре ниже +5.
Заливка бетона в дождливую погоду
Как мы уже упоминали выше, высокая влажность не является препятствием для заливки бетона, наоборот, она гораздо полезнее низкой влажности. Но если погода дождливая и прохладная, это может стать проблемой. Непродолжительный дождь, даже сильный, при температуре около +20 не станет проблемой. А вот типичная осенняя погода, когда температура ниже +10, когда небольшой дождь может идти часами, а то и днями, может стать проблемой. Просто потому, что время застывания бетона может увеличиться весьма существенно. Это не всегда важный фактор, но иногда ждать нельзя.
Здесь все достаточно просто: нужно всего лишь защитить бетонную конструкцию от дождя. Для этого используйте все укрывные материалы. Особенно это актуально в первый день; через 24 часа бетон будет достаточно крепким и небольшой дождь ему будет не особенно страшен. Но пленка может простоять весь период отверждения. Также помните, что нельзя заливать бетон в воду (которая скопилась в траншее или яме под фундамент).
На процент воды в смеси это не повлияет, что не очень хорошо. При определенных условиях это возможно, ведь бетонные конструкции изготавливаются прямо в воде. Но здесь речь идет в основном о частном строительстве, а не о чем-то, где используется специальная техника и технологии, недоступные обычному человеку.
Методики бетонирования в зимних условиях
Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение тепла, достаточного для обеспечения повышения прочности. Популярные способы кладки раствора зимой:
- Предварительный подогрев готовящейся смеси;
- Монтаж надежной теплоизоляции и обслуживание раствора;
- Электрический подогрев бетона, залитого в опалубку;
- Добавление специальных добавок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.
Таким образом, бетонировать на открытом воздухе зимой можно без потери прочностных показателей, но для этого необходимо следовать выбранным методам. С точки зрения затрат использование тепловых пушек – самый невыгодный вариант; Самый дешевый метод – добавление добавок. Электрическое отопление и теплоизоляция являются промежуточными вариантами.
Повышение температуры в процессе замеса
Для заливки бетона при минусовой температуре компоненты нагревают. Наполнители нагревают до 55-60⁰С, а в раствор добавляют воду температурой 90⁰С. Цемент перед добавлением нагревают до комнатной температуры, иначе он теряет вяжущие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.
При смешивании нужно использовать бетономешалку, в которую сначала подается нагретая вода, затем наполнители и только потом цемент. При заливке такой смеси тепловой энергии монолита достаточно для набора критической прочности с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.
Подогрев и утепление раствора
При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительной изоляции или подогрева. Экономически выгоднее утеплить, используя недорогие теплоизоляционные материалы, не требующие дополнительных источников энергии. Бетонную поверхность застилают сеном или соломой, используют старую тряпку, торф, пленку или теплоизоляционные одеяла. Иногда устраивают так называемые «теплицы», напоминающие теплицы.
Если вы производите бетонирование при температуре ниже -5⁰С, потребуется дополнительный обогрев. Для этого используются следующие технологии:
- Отопление тепловыми пушками или печами под теплицами. Это дорогостоящий метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для районов без электричества.
- Использование термиков, работающих на электричестве. Их раскладывают на поверхности залитого бетона и подключают к источнику питания. Требует большого количества электроэнергии.
Инфракрасные излучатели устанавливаются над отлитой поверхностью или вокруг опалубки; интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и труднодоступных конструкций. - Для нагрева бетонного участка используются специальные кабели или электроды, через которые пропускают электрический ток. Методика практична в использовании, но требует большого количества электроэнергии. Установка электродной системы обходится дороже, поскольку сопротивление раствора, который сам по себе является проводником, увеличивается по мере его высыхания.
Введение добавок
улучшение свойств раствора специальными добавками – наиболее практичный и экономичный способ заливки раствора зимой. Используя его совместно с нагревом, можно ускорить работу и улучшить качество бетона. Существует два основных вида добавок для заливки бетонного раствора зимой:
- Составы, снижающие температуру замерзания воды. Раствор твердеет довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции необходима теплоизоляция. Для этой цели используют соли кальция или натрия и хлорид калия, препятствующие кристаллизации воды.
- Добавки, увеличивающие скорость твердения раствора. Они сокращают время, необходимое для набора бетоном критической прочности, благодаря чему вода в нагретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяют нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.
Количество добавок зависит от диапазона температур, в котором будет заливаться бетонная конструкция: от -5 до -10⁰С добавляется до 5-8% по массе цемента. При понижении температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% от массы добавляемого цемента, а при -25⁰С необходимо добавлять не менее 15% добавок.
Что будет с бетоном при минусовой температуре?
Часто строительство фундамента сопровождается резким изменением температуры: монолитная масса начала затвердевать, а ночью ударил мороз и все замерзло. После оттаивания он затвердеет, восстанавливая поврежденные участки. По мнению опытных строителей, допускается однократный цикл заморозки-оттаивания при относительно небольшом минусе на улице. При соблюдении правил монтаж зимой можно производить так же, как и летом. Важная функция – доставка готовой нагретой смеси миксером, возведение утепленной опалубки, использование дополнительных материалов для покрытия основания и обязательная гидроизоляция поверхности.
Для придания бетону высоких прочностных свойств песок необходимо добывать из карьера или промывать. Этот тип имеет шероховатую поверхность, что придает высокую адгезию к цементу.
Щебень в растворе также должен быть карьерного качества – благодаря шероховатой поверхности он быстро затвердевает вместе с цементной массой и песком.
Существующие технологические решения зимней заливки фундаментов
Существующие технологии бетонных оснований (фундаментов) позволяют выбрать наиболее оптимальное решение в каждом отдельном случае с учетом следующих факторов:
- геометрические параметры и вес конструкции;
- пропорции компонентов, используемых для приготовления бетонной смеси, и ее химический состав;
- о крупности помола цемента и марке используемого вяжущего;
- от климатических условий;
- о технической возможности нагрева агрегатов и воды.
заливка фундамента (фундамента под здание) зимой достаточно сложна и требует строгого соблюдения всех правил и рекомендаций действующих СП и ГОСТ. Поэтому наиболее взвешенное решение – доверить реализацию профессиональным строителям, имеющим необходимое оборудование, технологии и квалификацию.
При температуре чуть ниже нуля тепла, выделяющегося при гидратации, может оказаться недостаточно для нормального протекания процесса. Небольшого увеличения этого показателя можно добиться, выбрав цемент мелкого помола, а также предварительно нагрев воду, используемую для затворения.
Важно! Нагревать разрешается только заполнители и воду. Если нагреть сам цемент, он может потерять свои вяжущие свойства.
Увеличив время смешивания на четверть, можно оптимизировать жидкость для раствора и поддерживать температуру более длительное время.
При возведении фундамента зимой чаще всего используются следующие технологии.
1. Прогрев смеси
Если заливка фундамента производится при плюсовой дневной температуре и легких ночных морозах, этот вариант наиболее подходит. Он предусматривает организацию подогрева заполнителя, воды или всей смеси (пока она находится в бетономешалке).
Для этого можно использовать газовую горелку, тепловую пушку или фритюрницу.
При этом необходимо строго соблюдать ряд ограничений:
- Обязательно используйте добавки, увеличивающие скорость отверждения;
- Сначала заполнитель смешивается с водой, а уже потом добавляется цемент (М500, возможно М400);
- Используйте воду холоднее +80°C.
Рекомендуется использовать вибратор для удаления пузырьков воздуха, возникающих при заливке основания (это уменьшит пористость смеси).
Залитый бетонный элемент сразу покрывают по всей поверхности утеплителем (матами, соломой, брезентом и т д.). Вокруг готового фундамента устанавливаются обогреватели (см выше), которые работают до тех пор, пока раствор не наберет прочность, поддерживая необходимый TVR.
Демонтаж опалубки по стандарту 70.13330.2012 (СП) допускается только после набора бетоном прочности ≥ 70.
2. Внесение в бетон модифицирующих добавок
Правильно подобранные модификаторы не разрушают арматурный каркас, увеличивают выработку тепловой энергии из самого твердеющего бетона и снижают пороговое значение замерзания воды.
В результате процесс химического твердения бетона в основании происходит в обычном режиме, но при более низких температурах.
Основная добавка – CaCl2. Хлорид кальция не может составлять > 2% по объему от общей массы раствора. В противном случае прочность на сжатие готового изделия существенно падает.
Если на улице весь день (зимой) минусовая температура, то в качестве добавки используют NaCl (поваренную соль), NaNO3 (натриевую селитру) или поташ (K2CO3). Это значит, что заливку можно проводить при температуре -15°С и выше.
Самое правильное решение – купить готовые добавки; изготовить их самостоятельно с требуемым качеством практически невозможно.
Как правило, модификаторы используются в связи с нагревом. В этом случае необходимо соотнести температуру нагревательного устройства и тип используемых добавок, добавляемых в основу. В противном случае это будет брак. Пример:
- если поташ нагреть до ≥ 30°C, бетон потеряет треть своей прочности;
- нагревание до +40°С и выше приведет к распаду мочевины и т.д.
3. Ряд решений, являющихся технологически сложными.
Существует несколько других вариантов нагрева бетона непосредственно в опалубке, позволяющих ускорить схватывание смеси.
Необходимая технология выбирается с учетом возможности подключения к электрической сети, наличия необходимых изоляционных материалов, солидности заказчика и т.д.
3.1 Метод «термос»
Чтобы свести к минимуму процесс остывания бетона и потери тепла, вокруг опалубки используется изоляционный кожух. Обычно это металлический корпус со встроенной системой нагрева (паровым, электрическим или водяным контуром), решающим задачу нагрева бетона на этапе для получения необходимой прочности.
3.2 Использование подогрева с использованием пара
Очень дорогой и технически сложный вариант, требующий использования значительного количества воды и прокладки большого количества труб. Последний монтируется в опалубку и представляет собой несъемную конструкцию. Через них пар подается в тело фундамента.
3.3 Выполнение «топляка»
Все пространство накрыто специально построенным тентом (ПЭ или брезентом), внутри которого поддерживается заданная температура и необходимая влажность. Для поддержания тепла используются газовые пушки, переносные твердотопливные печи и электрообогреватели. Дизайн выполнен по специальному проекту для каждого отдельного объекта.
Несколько цифр. Тепловая пушка мощностью 10 кВт, обогревающая площадь 100 м², позволяет повысить температуру на ~8°С по сравнению с уличной. При этом он будет потреблять до 20 литров газа в сутки.
Если зимой на улице -15°С и ниже, потребуется более мощный обогреватель (< 30 кВт) и расход топлива увеличится до 70 л/сут.
3.4 Применение электроподогрева
Такое решение предполагает укладку в тело фундамента специальной проволоки со стальным сердечником (обычно ее обматывают арматурным каркасом или просто закладывают в бетон). Вариант довольно простой в исполнении, если не считать вопросов электробезопасности.
Обычно используются трансформаторы специальной конструкции, предназначенные специально для обогрева бетонных конструкций. Ток подается на пару выходных электродов. Чтобы избежать травмирования людей, работающих на фундаменте, используется трансформатор на 36 В. Этот вариант требует кропотливых расчетов. Недогрев может привести к замерзанию раствора. Перегрев приводит к его растрескиванию.
3.5 Индукционный и инфракрасный обогрев
Эти конструкции изготавливаются с использованием излучателей из карборундовых стержней, трубчатых нагревательных элементов или кабелей. Эти изделия создают магнитное поле в стальной опалубке или в арматурном каркасе.
Читайте также: Как выбрать просекатели для профиля на 2023 год