Меню

Как залить фундамент при минусовой погоде



Возможна ли заливка фундамента зимой

Ввиду продолжительного зимнего периода в большинстве регионов РФ в промышленном и жилищном строительстве практикуется заливка фундамента зимой. Индивидуальным застройщикам, предпочитающим для экономии бюджета делать все работы самому, данные технологии не приносят ощутимой выгоды. Резко увеличиваются расходы на обеспечение минимально возможного набора прочности цементным камнем.

Меры, принимаемые при заливке в мороз

Основными недостатками зимнего бетонирования традиционно являются следующие факторы:

  • при 0 – минус 2 градусах процесс гидратации внутри смеси останавливается полностью;
  • требуется введение добавок в бетон, обогрев опалубки и самой смеси;
  • приготовить нормальный бетон в пятне застройки в мороз практически невозможно;
  • при доставке смеси миксерами укладку необходимо проводить быстрыми темпами.

На начальном этапе необходимо определиться, как можно поддерживать положительную температуру внутри опалубки в течение 3 – 5 суток, чтобы гидратация завершилась минимум на 70%, после чего, промерзание конструкции уже не так страшно. После оттаивания процессы продолжатся, бетон сможет набрать проектную прочность самостоятельно.

Если заморозить конструкцию сразу после укладки бетона, ни о каких эксплуатационных характеристиках речи быть не может. Застройщик получит рассыпающийся рыхлый материал, который придется полностью разрушить, вывезти с участка и утилизировать .

Что же делать, если по каким-то причинам фундамент все же нужно залить в морозы? Основными методиками зимнего бетонирования являются:

  • утепление конструкции;
  • введение противоморозных добавок;
  • обогрев пятна застройки либо элементов опалубки и массива железобетона.

Вариант тепляка для плитного фундамента.

Внимание! Независимо от выбранной технологии, пропариваются наполнители (песок, щебень, вода подогревается), вводятся противоморозные добавки. В противном случае бетон просто замерзнет в миксере или кузове самосвала при доставке. Нагревать цемент запрещено категорически – он потеряет свои свойства.

Утепление

На начальном этапе необходимо спланировать работы и составить некое подобие графика ППР. В обязательном порядке производятся операции в указанной последовательности:

  • подготовка укрывного материала – оптимальный вариант полиэтиленовая пленка 0,15 мм для натягивания по всему периметру наподобие теплицы (так называемый тепляк, состоит из деревянных стоек, балок, прогонов из бруска, и пленки или тента), фундаментную ленту и опалубку укутывают пенополистиролом, минватой или соломенными матами;
  • прогрев подстилающего слоя – укладка смеси на мерзлый грунт запрещена, так как в нижнем армируемом слое бетон замерзнет еще до начала гидратации, производится непосредственно перед приходом миксеров, чтобы земля не успела замерзнуть снова;
  • нагрев арматурного каркаса – при заморозках ниже 15 градусов стержни нагревают электротоком до +5 градусов.

Вариант тепляка для ленточного фундамента.

Толщину и количество теплоизолятора выбирают в зависимости от того, сколько градусов на улице. Не рекомендуются работы ниже минус 5 градусов, так как до замерзания без подогрева бетон наберет прочность:

  • при -2 градусах – 63%;
  • при -5 градусах – 18%;
  • при -15 градусах – 0%.

В мороз работы ведутся непрерывно (иногда круглосуточно), что так же влияет на стоимость фундамента.

Добавки

Основным назначением химреагентов является снижение температуры замерзания воды. Удорожание бетона при этом составляет 10 – 16% в зависимости от добавки (поташ, хлористые соли, нитрит натрия). Остальные реагенты можно применять исключительно по специальным инструкциям.

Минимально возможный набор прочности для соответствия смеси классам В 15 – В 30 в первые три часа составляет 20 – 30%. Конструкция должна обогреваться в первые трое суток (минимум) перед распалубкой, после чего, бетон можно заморозить – гидратация продолжится после весеннего оттаивания.

Внимание! При использовании добавок по нормам нужно применять оцинкованную арматуру, т.к. добавки делают бетон химически агрессивным, это может привести к ускорению коррозии незащищенной арматуры.

Поташ — калий углекислый или карбонат калия.

При выборе противоморозных добавок необходимо учесть:

  • самостоятельное замешивание не допускается, так как необходимо точно рассчитать соотношение В/Ц (водо-цементное), что возможно лишь на оборудовании растворных узлов со специальными дозирующими устройствами;
  • хлористые соли требуют увеличения защитного слоя (5 – 7 см), что не всегда возможно в небольших сечениях лент МЗЛФ частного строительства;
  • поташ не рекомендован при использовании оцинкованной арматуры, зато это единственный реагент для бетонирования в минус 25 градусов.

Количество реагента зависит от веса цемента в смеси, регулируется нормативами ГОСТ 24211 от 2008 года:

  • для ускорения отвердевания материала – 1 – 2%;
  • для снижения точки замерзания воды на 7 – 10 градусов – 3 – 5%;
  • для гарантированного отсутствия промерзания – 10 – 15%.

Это самый бюджетный вариант зимнего бетонирования в сравнении с прочими технологиями.

Подогрев

Обеспечить обогрев уложенного внутрь опалубки бетона можно несколькими методами:

  • «термос» – можно делать для МЗЛФ простой конфигурации, смесь вместе с опалубкой достаточно укрыть минватой, пенополистиролом, соломой или опилками;
  • пропаривание – вокруг опалубки можно изготовить обойму из щитов, рубероида, под которую подается пар (температура 50 градусов, давление 0,5 – 0,7 атмосфер), повышение температуры в пределах 10 градусов ежечасно, затем остывание с такой же скоростью градиента;
  • электрообогрев – подача напряжения на электроды, струны, арматурный каркас.

Греющий кабель укладывается в толщу бетона и остается там навсегда.

При пропаривании используются следующие режимы термообработки бетона:

  • выдерживание после укладки смеси в опалубку;
  • нагрев до 50 – 80 градусов со скоростью 15°С/час;
  • постепенное охлаждение со скоростью 15°С/час.

Делать электрообогрев можно несколькими способами:

  • внутренний – электродами служат продольные стержни арматуры;
  • сквозной – для узких лент МЗЛФ в пределах 0,5 м, 15 мм полосы или 6 мм струны монтируются по внутренним граням опалубки;
  • электродный – ток проходит между электродами, сквозь толщу бетона, нагревая отдельные участки, метод применяют для обогрева пилястр, углов, выступов.

При минус 5 – 10 градусов чаще используется ИК прогрев. Особенностью инфракрасного излучение является преобразование энергии (лучевой в тепловую) внутри самих материалов, которые ему подвергаются. Воздух между ИК пушкой и обогревателем практически не нагревается, опалубка и бетон остаются теплыми.

Читайте также:  План фундаментов 1 100

Индукционный нагрев в частном строительстве не используется ввиду дороговизны доставки, применения крупногабаритного энергоемкого оборудования в мороз.

Возможные варианты заливки при отрицательной температуре

Оптимальным способом зимнего бетонирования, который можно применить для относительно небольшого фундамента коттеджа в мороз, является «тепляк»:

  • над пятном застройки сооружается брусовый каркас;
  • сразу после укладки смеси и уплотнения наконечниками глубинных вибраторов надевается полог из материалов, сохраняющих эластичность в мороз;
  • внутри стоит несколько тепловых пушек, поддерживающих положительную температуру 3 – 5 дней.

Тепляк — теплица для заливки фундамента в морозы.

Основная сложность данной технологии заключается в необходимости круглосуточного дежурства для контроля температуры в мороз, обеспечения влажного компресса верхней поверхности фундамента. Можно арендовать греющие опалубки с вмонтированными в щиты нагревательными элементами, но это обходится неоправданно дорого для ограниченного бюджета индивидуального застройщика.

Для плитных фундаментов используется вмуровывание греющего кабеля, систем теплого пола (плита УШП с готовыми коммуникациями). Если кабель укладывается внутри плавающей плиты, он становится не извлекаемым и остается в бетоне на весь срок эксплуатации, что повышает смету на 20 – 30%.

В утепленной шведской плите контуры теплого пола предназначены для дальнейшей эксплуатации, поэтому дополнительные затраты здесь можно не учитывать. Однако плиту необходимо отшлифовать до окончательного набора прочности. Это сложно делать в мороз, особенно при выпадении снега сразу после заливки.

При этом необходимо учесть, что в 70% случаев в УШП закладываются контуры водяного теплого пола, в которые зимой неоткуда подать кипяток. Электрический обогрев всегда обходится дороже, поэтому мене востребован у индивидуальных застройщиков даже в качестве дополнительного обогрева.

Возможные последствия

Производить бетонирование при отрицательных температурах можно только по указанным технологиям с соблюдением требований последовательности операций и срокам их проведения.

Внимание! Утверждение, что процессы гидратации цементного камня продолжатся после оттаивания бетона в корне неверное. Вода, необходимая для этого молекулярного процесса, вымерзает за зиму, смесь проектную прочность набрать не сможет. До замерзания бетон должен набрать хотя бы 70% прочности.

Последствия не соблюдения технологии при бетонировании в зимний период.

Именно для набора 70% прочности в первые несколько суток нужно делать все необходимое для поддержания положительной температуры смеси и опалубки вокруг нее, через которую происходят основные теплопотери. Если заморозки ударили внезапно, температура минус 10 градусов и более приведет к печальным последствиям:

  • больше всего пострадают наружные поверхности, боковые грани цокольной части ленты, возвышающиеся над землей;
  • крошку и отдельные пласты можно будет сметать веником после установления теплой весенней погоды;
  • дальнейшая гидратация в этом испорченном материале невозможна в принципе.

Еще, с другого ракурса.

Железобетон является сложным химическим композитом, свойства которого зависят от водо-цементного соотношения смеси, уложенной в опалубку. При повышении соотношения В/Ц и снижении тонкости помола цемента бетон способен набрать необходимые 70% прочности гораздо быстрее, впоследствии увеличить эту характеристику, превысив марочную прочность на 20%.

Другими словами, при заливке в мороз можно добиться не снижения, а увеличения прочности конструкции. Другое дело, что поручить это можно исключительно профессионалам с соответствующим образованием либо практикам, заливших зимой немало фундаментов разной сложности. Индивидуальный застройщик в 80% случаев ничего, кроме снижения проектной прочности и неоправданного увеличения бюджета строительства получить в межсезонье не сможет при всем желании.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

При какой температуре можно заливать бетон на улице: минусовой, минимальной, в мороз

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, очень важен, так как от него во многом зависят не только технические и эксплуатационные характеристики застывшего монолита, но и вообще вероятность прохождения процесса застывания. Залитый при неверной температуре или замерзший при твердении бетон может покрываться трещинами, демонстрировать меньшие показатели прочности и стойкости в сравнении с нормативными, становиться причиной деформации или полного разрушения конструкции, здания.

Для набора бетоном проектной прочности и гарантии длительного срока службы очень важно соблюдение температурного режима как в момент заливки, так и на протяжении всего времени твердения (28 суток). Оптимальной считается температура воздуха в районе +20 градусов. Но далеко не всегда на строительной площадке удается соблюсти это условие.

Довольно часто появляется необходимость лить бетон при отрицательной температуре или в процессе выполнения работ неожиданно портится погода. В таких случаях используются разные методы прогрева бетона, в состав смеси вводят противоморозные добавки, утепляют конструкцию непосредственно на площадке и т.д. Прежде, чем использовать любой этот способ прогрева, необходимо тщательно изучить его особенности и условия реализации.

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы определить, до какой температуры можно заливать бетон, необходимо сначала хотя бы поверхностно рассмотреть особенности процесса набора прочности монолитом. Реакция начинает протекать между цементом/водой в момент затворения. В первые часы бетон еще текучий и с ним можно работать, но уже по прошествии нескольких часов он начинает застывать, становиться сначала более густым, а потом и вовсе твердым.

Процесс взаимодействия воды и цемента называется гидратацией. Гидратация проходит в два этапа: сначала смесь схватывается, потом твердеет. В схватывании задействованы алюминаты, появляются иглообразные кристаллы, связанные между собой. Через 6-10 часов эти кристаллы становятся своеобразным каркасом, скелетом. Бетон начинает твердеть.

Читайте также:  Какое расстояние выгребной ямы от фундамента дома

Весь процесс схватывания может занимать от 20 минут до 20 часов, что напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Дольше всего процесс проходит в холодное время года – когда на улице около 0, схватываться бетон начинает через 6-10 часов, длится этап 15-20 часов.

В процессе твердения в реакцию с находящейся в растворе водой вступают клинкерные минералы, постепенно формируется силикатная структура. Реакция провоцирует появление мелких кристаллов, они объединяются в уникальную мелкопористую структуру. Это и есть бетон, который на протяжении 28 суток уже набирает марочную прочность и стойкость, не меняя формы и структуры.

Оптимальное значение температуры для стадии твердения также равно +20 градусам, влажность – до 100%.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Как уже было указано выше, скорость гидратации очень сильно зависит о температуры окружающей среды. Так, при снижении с +20 до +5 градусов твердение проходит медленнее в среднем в 5 раз. Дальше чем ниже температура, тем медленнее проходит реакция. При достижении минусовой температуры гидратация и вовсе прекращается (вода просто замерзает).

В момент замерзания вода имеет свойство расширяться, что становится причиной повышения давления внутри бетонного раствора и разрушения уже сформировавшихся связей кристаллов. Структура бетона разрушается и в дальнейшем восстановиться уже не может. Кроме того, появившийся в смеси лед может обволакивать крупные наполнители, разрушая сцепление с цементом. Все это существенно ухудшает монолитность конструкции и понижает прочность.

Когда вода оттаивает, твердение продолжается, но структура бетона уже деформирована. Могут появляться отслоения, деформации, трещины, наблюдаться отделение крупных наполнителей и арматуры от монолита. Чем на более ранней стадии свежезалитый бетон замерз, тем меньшим будет показатель прочности.

В каких условиях нельзя заливать бетон:

  • Когда температура окружающей среды находится на отметке +5 С и ниже, а никаких мероприятий по прогреву или повышению морозостойкости бетона осуществляться не планируется.
  • В межсезонье – когда температура нестабильна, отмечены сильные скачки как отметок на термометре, так и влажности.
  • Если термометр показывает температуру +25 градусов и выше, а влажность воздуха ниже 50%. В такое время лучше использовать специальные цементы или не проводить работы, так как процесс гидратации будет происходит очень быстро: вода испарится, а бетон не успеет набрать прочность, вследствие чего нередко появляются трещины, деформации, отслоения и т.д.

  • Заливка бетона при минусовой температуре без прогрева в течение минимум 3 дней до отметки в +10-30 градусов.
  • Когда уже приготовлен бетон со специальными присадками, а за окном внезапно наступила оттепель или влажность воздуха стала выше 60%, начался дождь и т.д.
  • В случае неумения определить оптимальный режим прогрева, настроить приборы, контролировать бетон в мороз. Ведь для бетона одинаково страшны как мороз, так и перегрев.

При какой оптимальной температуре можно заливать бетон:

  1. От +5 до +20 градусов – нормальные условия для заливки бетона, приготовленного по стандартному рецепту.
  2. От нуля до +5 градусов – исключительно с использованием специальных добавок.
  3. От 0 до -20 градусов – со специальными добавками и прогревом.
  4. Идеальные условия – температура бетона +30 и воздуха +20, влажность до 100%.

Бетонирование зимой

Использовать бетон в мороз может понадобиться в самых разных случаях – когда невыгодно останавливать строительство на целый сезон, в случае выполнения экстренных работ и т.д. С учетом губительного воздействия минусовой температуры на материал и его технические характеристики, бетон нужно прогревать. В случае, когда температура внутри раствора выше температуры снаружи, могут появляться деформации.

Прогрев бетона осуществляется до момента набора критического показателя прочности. Если таковых данных нет в проектной документации, то значение принимают в 70% от проектной прочности. Когда есть требования со значениями водонепроницаемости/морозостойкости, то критическая прочность составляет 85% от проектной.

Основные методы прогрева бетона для заливки при минусе:

  • Прогрев самих компонентов для приготовления смеси.
  • Использование эффекта термоса.
  • Осуществление электронагрева.
  • Применение паропрогрева.

Таким образом, вопроса о том, при какой минимальной температуре можно заливать бетон, нет вообще. Задача заключается в том, чтобы в соответствии с условиями работ оптимально подготовить смесь и объект для сохранения технических свойств материала и основных требований по прочности, надежности, долговечности.

Самый простой и дешевый вариант – прогрев всех компонентов, использующихся для приготовления бетона. Их греют для того, чтобы в момент заливки бетон имел минимум +35-40 градусов.

Метод термоса

Этот вариант актуален в случае заливки массивных конструкций. Дополнительного прогрева не предусматривается, но укладываемая смесь должна демонстрировать температуру в +10 градусов как минимум (лучше больше). Данный метод заключается в том, чтобы залитая смесь в процессе остывания успела приобрести критическую прочность.

Опалубку надежно защищают теплоизолирующими материалами, устраняя теплопотери бетона, находящегося в процессе затвердевания. Вода не замерзает, бетонный монолит постепенно набирает прочность без разрушения внутренней структуры. Такой вариант используют для заливки фундаментов зимой, он считается наиболее простым и экономичным, так как не требует использования какого-либо оборудования.

Электронагрев бетонной смеси

Задумываясь о том, при каких температурах можно заливать бетон, многие рассматривают в качестве выхода из ситуации электропрогрев. Осуществляться прогрев может с использованием нескольких способов: с применением электродов, метода индукции и с различными электронагревательными устройствами.

Нагрев электродами осуществляется так:

  • В свежезалитую смесь вводят электроды.
  • Потом на электроды подают ток.
  • В процессе прохождения тока по электродам они нагреваются, передают тепло бетону.

Ток должен быть переменным, так как постоянный станет причиной прохождения процесса электролиза, который сопровождается выделением газа. Газ экранирует поверхность всех электродов, значительно возрастает сопротивление тока, в результате чего нагрев заметно снижается. В случае, если в бетоне уложена арматура, она может использоваться в качестве электрода.

Читайте также:  Ууд как фундамент успешности ребенка

Индукционный нагрев применяется достаточно редко, так как его реализация предполагает ряд сложностей. Данный тип прогрева бетонной смеси работает на принципе бесконтактного нагрева высокочастотными токами электропроводящих материалов. Так, вокруг стальной арматуры мотают изолированный провод, а через него пропускают ток. Таким образом появляется индукция, арматура нагревается и греет бетон. Расход электроэнергии составляет обычно 120-150 кВт*ч на кубический метр бетона.

Применение электронагревательных приборов предполагает использование самых разных средств для уменьшения негативного воздействия мороза на процесс гидратации смеси. Это могут быть греющие маты, к примеру, которые раскладывают на бетон и затем подключаются к сети. Можно сделать над залитым монолитом что-то типа палатки, установить внутри тепловую пушку и греть.

Тут важно обеспечить удержание влаги в бетоне, чтобы он, в процессе прогрева, не пересох, что также негативно влияет на качество и прочность, как и холод (при замерзании). Расход электроэнергии (при условии, что температура окружающего воздуха составляет около -20 градусов) составляет 100-120 кВт*ч на кубический метр.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Когда температура окружающей среды на нуле или ниже, есть смысл задуматься о прогреве бетона паром. Данный метод особенно эффективен для тонкостенных конструкций. В опалубке с внутренней стороны делают каналы, через них пускают пар. Иногда делают двойную опалубку, а пар пропускают между двумя стенками. Можно смонтировать трубы внутри бетона, а затем по ним пускать пар.

С использованием данного метода можно прогреть бетон до +50-80 градусов. Столь высокая температура и оптимальная влажность ускоряют в несколько раз процесс твердения. Так, за 2 суток при паропрогреве бетон набирает прочность, аналогичную твердению в течение недели в нормальных условиях.

Единственный недостаток данного метода – существенные затраты времени, финансов и усилий для его реализации.

Использование присадок при морозе

Сегодня очень распространено использование противоморозных добавок и особых химических ускорителей твердения бетона. Чаще всего в качестве этих добавок выступают нитрит натрия, хлористые соли, карбонат кальция и другие. Добавки существенно понижают температуру замерзания воды, активизируют гидратацию цемента (таким образом повышается температура застывания бетона).

Благодаря введению в состав смеси добавок можно избежать необходимости прогрева. Некоторые добавки способны повысить стойкость бетона к морозу настолько, что вопрос о том, можно ли заливать бетон при минусе, не стоит вообще: гидратация проходит даже при окружающей температуре -20 градусов.

Но, несмотря на все преимущества, присадки обладают и некоторыми недостатками.

О чем нужно помнить, вводя в бетон присадки:

  • Они пагубно влияют на арматуру – может начаться процесс коррозии, поэтому актуально вводить добавки лишь в неармированный бетон.
  • Добавки позволяют бетону набрать прочность, равную максимум 30% от проектной, а потом при оттаивании смеси (при плюсовой температуре) процесс набора прочности продолжается. В связи с этим, по СНиП, добавки нельзя вводить в бетон, работающий в условиях динамических нагрузок (молоты, вибростанки и т.д.).

Основные виды противоморозных добавок:

  1. Сульфаты – активно выделяют тепло, сопровождая процесс гидратации. Прочно связываются с труднорастворимыми соединениями, для снижения температуры замерзания смеси их использовать нельзя.
  2. Антифриз – уменьшает температуру кристаллизации жидкости, увеличивает скорость схватывания раствора, на скорость формирования структур не влияет.
  3. Ускорители – повышают растворимость силикатных компонентов цемента, они реагируют с продуктами гидратации, создают основные и двойные соли, которые понижают температуру замерзания жидкости в растворе.

Наиболее распространенные противоморозные добавки:

  • Карбонат кальция (поташ) – кристаллическое вещество, противоморозный компонент, который ускоряет схватывание и затвердевание. Понижает прочность бетонного монолита на 20-30%, поэтому его обычно сочетают с сульфидно-дрожжевой бражкой (тетраборатом натрия) в концентрации максимум 30%.
  • Тетраборат натрия (сульфатно-дрожжевая бражка) – смесь солей кальция, натрия, аммония либо лигносульфоновых кислот. Добавка используется в виде примеси к поташу, не дает бетону терять прочность.
  • Нитрит натрия – кристаллический порошок, ядовитое пожароопасное вещество, применяется при возведении многоэтажных зданий, легко растворяется, не разрушает арматуру, повышает скорость застывания в 1.5 раза.
  • Формиат кальция или натрия – используется с пластификаторами в объеме не более 2-6% от массы раствора. Добавляется в процессе замеса.
  • Аммиачная вода – раствор аммиака в концентрации 10-12%, не провоцирует корродирования металла, не дает высолов.

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Бетон не любит не только мороза, но и жары. Когда температура воздуха повышается до +35 и выше, а влажность находится на уровне 50%, вода испаряется слишком быстро, что провоцирует нарушение водоцементного баланса. Гидратация замедляется либо прекращается вовсе, в связи с чем бетон нужно защищать от слишком быстрой потери влаги.

Для понижения температуры смеси используют охлажденную (либо разбавленную льдом) воду. Так устраняют быстрое испарение воды в процессе укладки смеси. Через определенное время смесь нагревается, поэтому важно обеспечить герметичность опалубки (чтобы вода не испарялась через щели). Опалубка также может впитывать влагу, в связи с чем для ограничения адгезии бетона и материала конструкции до заливки ее обрабатывают специальными составами.

Твердеющий бетон защищают от прямых ультрафиолетовых лучей – поверхность укрывают брезентом (мешковиной), каждые 3-4 часа осуществляют смачивание поверхности. Увлажнение может понадобиться все 28 суток набора прочности монолитом.

Приготовленный по рецепту бетон способен схватиться, затвердеть и приобрести все проектные характеристики при окружающей температуре +20 градусов и влажности около 100%. В случае проведения работ на морозе или жаре необходимо позаботиться о мерах прогрева или охлаждения, которые будут гарантировать прочность и долговечность готовой конструкции.

Источник