Заливка бетона зимой без прогрева

Как правильно заливать бетон при отрицательных температурах

На большей части территорий нашей страны холодная или прохладная температура сохраняется на протяжении более половины года. Если учесть, что при бетонных работах «зима» начинается с понижения температуры до +5oC, то «окно» для проведения работ с бетоном очень небольшое. Однако его можно расширить, причем значительно, за счет использования различных средств. Это так называемые технологии зимней заливки бетона. Правильная заливка бетона в зимнее время возможна с использованием этих технологий, о них расскажем в статье.

Что происходит в бетоне при замерзании

При нормальном течении процесса отвердевания бетона, влага служит «склеивающим» элементом для частиц цемента. При ее переходе в твердое состояние все процессы останавливаются.

Но это — не единственная проблема. Известно, что при замерзании объем воды увеличивается примерно на 9%. В результате внутри массы бетона образуется повышенное давление. Если зерна цемента до этого момента еще не набрали некоторого уровня прочности, они под воздействием давления, разрушаются. После рамерзания они уже не обретут свои свойства в полной мере и бетон не будет достаточно крепким.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

В зимней заливке армируемых фундаментов есть еще один неблагоприятный момент. Сталь — отличный проводник тепла, и она способствует отводу тепла из толщи бетона. Обладая хорошими теплопроводными свойствами, прутки быстро остывают. Вокруг них вода замерзает в первую очередь. Лед оттесняет частицы бетона, на их место приходит пока не замерзшая вода из еще теплых слоев. Она тоже замерзает, еще дальше оттесняя бетон. В результате массив уже не является монолитом: каркас не связан с бетонным камнем. Прочность такого основания после размораживания и окончательного отвердения будет в разы ниже.

Их всех этих процессов следует, что чем меньше воды в несвязном состоянии будет находиться к моменту замерзания, тем меньше будут потери прочности. Путем различных экспериментов и расчетов были определены граничные значения прочности, при которых бетон можно замораживать. Называются они точкой критической прочности. В зависимости от класса бетона и назначения здания, типа использования сооружения, требуется дождаться созревания некоторых составов на 20%, для других требуется все 100%.

Критическая прочность бетона в зависимости от его марки

Для железобетонов с ненапрягаемой арматурой (тип, который используется в частном домостроении) она составляет 50%, для фундаментов, которые будут подвергаться попеременной разморозке/заморозке (бани и дачные домики без отопления) — 70%. После достижения этой точки фундамент можно заморозить. После оттаивания все процессы в нем возобновятся. Потери прочности при этом составляют не более 6%.

Способы бетонирования в зимних условиях

Скорость процесса твердения зависит от температуры раствора. При ее повышении активность воды значительно возрастает, скорость набора прочности повышается. Потому при проведении бетонных работ зимой или при температурах ниже +5oC, важно создать и поддержать требуемый уровень нагрева. Оптимальная температура вызревания раствора составляет от +20oC до +30oC. Для этого есть несколько способов:

• раствор делать подогретым;
• опалубку утеплить;
• использовать присадки и добавки, которые ускоряют твердение и/или понижают точку заморозки воды;
• подогревать уже залитую бетонную массу.

Все эти методы неплохо работают. Их используют по одиночке или в комплексе.

Заливка в зимнее время проводится подогретым раствором

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента. Известно, что во время твердения бетона происходят реакции, при которых теплота выделяется. Для зимы — отличная особенность. При этом большее количество тепла выделяют быстротвердеющие портландцементы и составы высоких марок. Потому для замеса при низких или минусовых температурах имеет смысл купить именно их.

Только это позволит вам залить фундамент ленточный или плитный фундамент при плюсовых температурах днем, и незначительных заморозках по ночам. Но при этом, потребуется замес делать теплым (читайте ниже), а также после заливки фундамент нужно будет опалубку теплоизолировать: покрыть матами, соломой и т.д. Если у вас уже закуплен теплоизолятор, можно использовать его, только следить необходимо за его состоянием, прикрыть пленкой или другими влагоизолирующими материалами.

Повышение температуры в процессе замеса

Во время зимней заливки фундамента температуру раствора доводят до 35-40oC. Для этого разогревают воду и засыпку. Цемент греть ни в коем случае нельзя: он «заварится» и станет практически бесполезным.

Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя.

Хорошо, если есть возможность использовать бетономешалку с электроподогревом: ее включают в сеть и барабан разогревается. В другом случае, желательно прогреть его предварительно, прокрутив разогретую воду.

При замесе воду нагревают до 90 oC. Щебень и песок необходимо разогреть до 60 oC. Делают это обдувом горячим воздухом, прогревом в специальных печах. Печи — это для частного строителя из области фантастики, но можно устроить обдув горячим воздухом. Например, от печи или костра протянуть несколько труб-воздуховодов внутрь кучи щебня или песка.

Еще раз обращаем внимание: цемент не греть. Его можно занести в теплое помещение, чтобы он принял комнатную температуру, но подогревать нельзя.

При зимнем замесе раствора меняется порядок закладки составляющих: заливается вода, в нее засыпается щебень и песок. После нескольких оборотов добавляется цемент.

Ко всему необходимо еще и увеличить время замеса. Он должен быть длительнее на 20-50%: за счет лучшего перемешивания, активизируются реакции и повышается температура при твердении.

Утепление и подогрев раствора

Для продления времени остывания бетона требуется по максимуму сохранить тепло. Потому, используя все возможные средства и доступные материалы, проводят утепление стенок опалубки. Можно использовать брезент, маты, старые какие-то теплые вещи, забить промежуток между стенками опалубки и грунтом, соломой. Да что угодно, лишь бы тепло не утекало в воздух.

Одна из задач — сохранить тепло раствора

В этом случае пригодиться может опалубка из пенополистирола — он имеет плохую теплопроводность, что в данных условиях — несомненный плюс. Обычно такая опалубка несъемная, и после вызревания бетона вы получаете влаго- и теплоизолированный фундамент. Подробнее о типах опалубки читайте тут.

При строительстве в промышленных масштабах применяется также электрический подогрев при помощи разного рода электродов. Они располагаться могут на поверхности, закрепляться на опалубке или вводиться внутрь бетонного раствора. Способ, эффективный, но реализуется в частном строительстве редко. Очень дорогое это удовольствие: расход электричества на подогрев кубометра бетона 60-80 кВт/час. При этом необходимо строго контролировать температуру: измерять каждые два часа (или чаще) и при достижении отметки в +30 oC отключать его. Потом через некоторое время снова включить. Контроль должен быть круглосуточным.

При заливке фундамента своими руками зимой, реально использовать только греющие кабели. Их прикрепляют с внутренней стороны к опалубке, и после ее снятия демонтируют. Есть второй вариант — «утопить» провод в бетоне. Оба способа действуют неплохо, но только при условии изолированных от холода стенок.

Греющие маты укладывают на поверхность бетона и включают в сеть

Есть еще в продаже специальные греющие маты для подогрева бетона. Они раскладываются на поверхности, включаются в сеть. Его стоимость — 2,5 тыс руб/м2.

Для сохранения температуры стоят над объектом тепляки. Это конструкции, очень сильно напоминающие теплицы. И задача у них аналогична: сохранить тепло. Возводят каркас, его обтягивают пленкой или другими подобными материалами. Внутри ставят печку, тепловую пушку и т.д., с их помощью поддерживают плюсовую температуру. Но при этом необходимо также не забывать об увлажнении, чтобы влага из раствора не испарялась.

Еще один метод подогрева бетона — с использованием инфракрасных излучателей. Этот метод хорош тем, что под воздействием волн греется непосредственно сам раствор. Излучатели закрывают алюминиевыми кожухами, создавая направленный поток. Однако для эффективного прогрева понадобится большое количество ламп.

Присадки и добавки

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ. Некоторые из них ускоряют затвердевание на начальной стадии процесса. Массовая доля всех добавок — не больше 2% от массы цемента. Большие количества могут негативно повлиять на качество бетона, потому придерживайтесь рецептур.

Один из способов зимнего бетонирования — добавление в замес специальных противоморозных присадок

Наиболее распространенная присадка, повышающая «морозоустойчивость» бетона и ускоряющая его твердение, — хлористый кальций. Еще используют поташ и нитрат натрия. Если добавить их при обычном замесе, температура замерзания снизится до -3oC.

Одно «НО». Хлориды использовать для армируемых бетонов нельзя — они провоцируют быстрое разрушение стали. Так что самый распространенный ускоритель твердения бетона — хлористый кальций — для заливки фундамента не подходит.

Заливка бетона при минусовой температуре возможна, если с теми же присадками раствор подогреть. В этом случае можно работать при -15oC. Но для нормального качества фундамента потребуется утепление заливки и соблюдение несложных, но обязательных правил.

Правила зимней заливки бетона

Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.

Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.

Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур

По этой причине бетонировать зимой плитные фундаменты проблематично: такие площади не разогреть. Для этого типа оснований «зима» ограничится легкими заморозками ночью и положительной дневной температурой. Заливку можно начинать после того, как арматура и дно будут иметь положительную температуру.

Ленточный фундамент можно заливать и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.

Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована). Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру. Залитый участко сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.

Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным

Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).

Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя. Это на 100% верно. Промежуток между заливками должен быть такой, чтобы на поверхности предыдущей части не успела образоваться пленка, а тем более, чтобы влага не замерзла. Работы должны вестись постоянно до окончания заливки. Залитые части сразу нужно прикрывать теплооизолирующими матами. Как видите, для этой работы нужны несколько человек. Один со всеми задачами не справится.

Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения. Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.

Итоги

Заливка фундамента зимой — нелегкая задача, но возможная даже своими руками. Понадобятся помощники и тщательная подготовка, но сделать нормальное основание можно и при минусовых температурах. При какой температуре можно заливать бетон? Зависит от его состава, но для частников реально, пусть и с большими затратами, добиться нормального качества при температурах не ниже -10- 5oC. Меньшими затратами обернется заливка при плюсовой температуре днем и заморозках ночами.

Как сделать зимний бетон не хуже летнего. Методы зимнего бетонирования

Климатические условия в большинстве регионов России не позволяют вести бетонные работы при положительных температурах круглый год.

Во многих районах более 6 месяцев в году держатся низкие температуры, вот почему осуществляется зимнее бетонирование.

Что такое зимнее бетонирование

Согласно СП 70.13330, зимним называется бетонирование при среднесуточных температурах ниже 5°С или минимальных суточных температурах ниже 0°С.

Есть ли плюсы у зимних бетонных работ

В целом работа с бетоном в суровых условиях низких температур влечет дополнительные сложности, но невозможно прекращать стройку на полгода всякий раз с наступлением осени, к тому же, у зимних работ есть и существенные плюсы:

1. Зимние скидки на строительные материалы и спад востребованности рабочей силы позволяют сэкономить.
2. Зимой можно бетонировать фундаменты на слабом или хрупком грунте.
3. Замерзшие подъездные пути позволяют без проблем доставить на стройку тяжелую технику и материалы.

Особенности зимнего бетонирования

Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.

Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.

Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

1. прекращение реакции гидратации;
2. рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
3. образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
4. получение бетона низкой прочности.

Основная задача зимой – обеспечить набор критической прочности бетона (30–50% от проектной прочности), после чего отрицательные температуры уже не оказывают негативного воздействия на бетон. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается на 4–6-й день после укладки.

Поэтому зимой главное значение приобретает температура.

Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.

Для зимнего бетонирования рекомендуется использование портландцементов и высокомарочных быстротвердеющих цементов.

Технология бетонирования в зимних условиях

В составе проекта производства работ разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают:

1. Предотвращение замерзания бетонного раствора в период транспортировки, укладки и уплотнения.
2. Предупреждение замерзания свежеуложенного бетона вплоть до достижения критической прочности.
3. Благоприятные тепло-влажностные условия набора прочности твердеющего бетона.

Приготовление бетона зимой. Меры предотвращения замерзания готовой бетонной смеси при транспортировке, укладке и уплотнении

Готовая бетонная смесь, поступающая на стройку, должна иметь температуру не ниже 5°С. Для этого замешивание производят на теплой (до 70°С) воде, а заполняющие материалы прогревают.

Цемент не подвергают прогреванию во избежание заваривания. Время транспортировки готового бетонного раствора не должно превышать 4 часов.

Поверхности под бетонирование и арматура должны быть прогреты близко к температуре бетонного раствора, для чего используется теплый или горячий воздух, но не пар и не вода.

При длительной транспортировке готовой бетонной смеси и невозможности использовать подогрев, применяют противоморозные добавки.

Меры предупреждения промораживания бетона до достижения критической прочности

Различают два основных метода зимнего бетонирования:

Холодным называется бетон, который будет твердеть без подогревающих мероприятий. Обеспечить его твердение призваны специальные противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды и одновременно ускоряют реакции гидратации с тем, чтобы количество несвязанной воды в растворе как можно быстрее уменьшалось.

Широко распространенные противоморозные присадки – электролиты, соли Na и K, но их применение имеет некоторые ограничения:

1. натриевые соли не применяют в армированном бетоне, поскольку они приводят к коррозии арматуры;
2. некоторые виды портландцемента (например, высокощелочные или полученные из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) не применяются совместно с электролитами;
3. соли натрия и калия не применяются в смесях с заполнителем потенциально реакционно-способных пород;
4. соли-электролиты должны проверяться опытным путем на образование высолов.

Современные комплексные противоморозные добавки не имеют недостатков солей-электролитов, обеспечивают возможность вести бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только противоморозным, но и пластифицирующим и другими).

Теплым называют бетон, который после укладки подвергается различным прогревающим и обогревающим процедурам.

Методы прогрева бетона

После того, как бетон уложен и уплотнен, необходимо поддерживать оптимальную температуру до достижения критической прочности, для чего применяют три вида мероприятий:

1. метод термоса;
2. устройство тепляков;
3. прогрев бетона.

Эти мероприятия применяются как самостоятельно, так и в сочетании с противоморозными добавками.

Выбор метода производится в зависимости от многих факторов:

1. тип конструкции;
2. состав бетонной смеси;
3. наличие и тип арматуры;
4. наличие или отсутствие соответствующего оборудования;
5. экономическая целесообразность.

Сохранение тепла или «метод термоса»

Метод термоса применяется в массивных конструкциях самостоятельно или в сочетании с добавками-ускорителями. Ускорители способствуют более быстрому отвердеванию бетона, а значит, критическая прочность будет набрана быстрее.

Реакция гидратации является экзотермической, то есть, протекает с выделением тепла.

В массивных конструкциях тепла выделяется достаточно для обогрева, поэтому, если заливать бетон в утепленную опалубку, а после заливки укрыть пленкой ПВХ и теплоизолирующими материалами (маты, рулонные материалы, доски, пенопласт), бетон будет сохранять температуру, подходящую для твердения вплоть до набора критической прочности.

1. экономия электроэнергии;
2. использование собственного тепла бетона;
3. относительная простота.

Недостатки метода термоса:

1. применение только в массивных конструкциях;
2. неэффективность при особо низких температурах (решается добавлением противоморозных добавок);
3. не подходит для конструкций с большой площадью поверхности охлаждения.

Метод «горячего сухого термоса»

В этом случае можно укладывать бетон на промороженное основание без подогрева. В утепленную опалубку насыпается слой керамзита, разогретого до температуры 200–300°С, а после его остывания до 100°С выполняется укладка бетона, замешанного на теплой воде. В результате тепло остывающего керамзита используется для подогрева бетона.

Устройство тепляков

Тепляки – это своеобразные шатры, которые устанавливаются над замоноличенными конструкциями. Внутри тепляков устанавливают тепловые пушки в таком количестве, чтобы обеспечить необходимую температуру твердения (выше 5°С). Особенную важность имеет герметичность укрытия.

Методы искусственного прогрева бетона

Наиболее высокая скорость твердения бетона при температуре 50°С.

Обеспечить расчетную температуру отвердевания бетона до достижения критической прочности можно, применяя искусственный нагрев бетона различными методами:

1. Электродный. Внутри опалубки закрепляются электроды, которые могут быть пластинчатыми, полосовыми, стержневыми, струнными. Тепло выделяется при пропускании тока через бетонную смесь.
2. Кондуктивный (контактный). Тепло выделяется в проводнике при прохождении через него тока и передается бетонной смеси.
3. Инфракрасный. ИК-излучение используется для прогрева основания, арматуры и нагревания бетона без переносчика тепла.
4. Индукционный. Тепло выделяется арматурой, находящейся в электромагнитном поле индуктора.

Недостаток методов – необходимость использования дорогостоящего оборудования и электроэнергии.

Применение противоморозных и ускоряющих добавок позволяет бетону быстрее набирать критическую прочность и таким образом экономить электроэнергию и повышать оборачиваемость оборудования.

Заливка бетона зимой технически сложными способами

Целесообразно использование технически сложных способов зимнего бетонирования с применением утепленной опалубки, электродов для подогрева, укладки нагревающего кабеля и т.д. Эти методы требуют проведения тщательных предварительных расчетов.

Зимний бетон в домашних условиях

При домашнем строительстве бетонирование в условиях отрицательных температур допустимо для объектов невысокой важности.

Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде.

Порядок закладки компонентов бетонной смеси меняют: сначала в воду засыпают крупный заполнитель, затем песок и цемент.

Совет: Зимой рекомендуется применять портландцемент марки не ниже М400.

В домашних условиях применение прогрева бетона или устройства тепляков не выгодно; на первый план выходят специальные противоморозные добавки, которые позволяют успешно проводить бетонные работы в зимнее время.

Можно ли добавлять в бетон соль и модифицирующие добавки?

В зимнее время для понижения температуры замерзания свободной воды в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые работают как электролиты.

Применение солей может привести к коррозии арматуры и появлению высолов на готовом бетоне. Оптимальный вариант – использование комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.

Возможные последствия зимнего бетонирования

Несоблюдение технологий укладки бетона зимой приводит к получению бетонных изделий пониженной прочности, с трещинами, высолами и прочими дефектами, а также к плохому сцеплению с арматурой. Изделия получаются недолговечными в эксплуатации.

Следует помнить, что критическая прочность бетона составляет 30–50% от расчетной прочности, а распалубочная – 70%. После достижения бетоном критической прочности мороз ему уже не вредит, и меры по обогреву можно сворачивать. Но в этот момент еще нельзя производить распалубку и давать нагрузку на бетон.

Бетонные работы зимой – чаще всего, вынужденная мера, но и в этом случае есть свои преимущества. При выборе технологии проведения зимних работ учитываются многие факторы: тип конструкций, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономический эффект от их применения. Противоморозные добавки желательны к применению при выборе любого метода ведения бетонных работ зимой.

Особенности заливки бетона при минусовой температуре без прогрева

При температуре ниже нуля затвердевание бетонного раствора становится проблематичным. Часто с этим сталкиваются при устройстве фундаментов осенью и зимой. Специалисты уверяют, что заливка бетона при минусовой температуре возможна и без прогрева, но для этого выполняются определенные требования, обеспечивающие правильное затвердевание бетонной смеси.

Влияние температуры на твердение бетона

Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.

При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.

Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

• Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
• Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
• Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
• Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Повышение температуры в процессе замеса

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

Подогрев и утепление раствора

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

• Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
• Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии.
  Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
• Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетоного раствора зимой:

1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Общие рекомендации при заливке

Чтобы достигнуть максимальной прочности, нужно знать, при какой температуре заливать бетон, и оптимальные методики обеспечения твердения. Кроме того, требуется правильная подготовка опалубки. Перед заливкой раствора, необходимо тщательно очистить ее от наледи. Грунт и арматуру нужно прогреть, для чего применяются жаровни, тепловые пушки, инфракрасные излучатели и другие устройства. Именно поэтому делать плитные фундаменты в низком температурном диапазоне не рекомендуется, поскольку сложно полностью обогреть все элементы на большой площади.

Работа с ленточным фундаментом в такую погоду вполне возможна. Для этого нужно прогревать траншею постепенно, заливая в нее бетон. После заливки обязательный этап – качественная термоизоляция. Процесс продолжается до тех пор, пока периметр не замкнется. С применением добавок в бетонный раствор и качественной изоляцией ленточный фундамент можно заливать при температуре до -15⁰С.

При работе по укладке бетона, независимо от типа конструкции, нужна непрерывность выполнения работ до полной заливки монолита. Для успешного выполнения работ необходимо рассчитать обеспечить поставку нужного количества раствора и оптимальное число работников.

Заливка частями может привести к неравномерности свойств конструкции и снижению ее качества.

Перед тем, как заливать раствор в опалубку, необходимо убедиться, что его температура оптимальна – в районе 38⁰С. Если она превысит 40 градусов, то скорость затвердевания снизится за счет снижения качества цемента. В результате, для того, чтобы набралась критическая прочность, потребуется слишком много времени, жидкость в растворе рискует замерзнуть, и бетон потеряет свои свойства.

Отвечая на вопрос, возможна ли заливка бетона зимой, можно утверждать – однозначно да. При правильном технологическом подходе эти работы можно проводить при самых низких температурах. Укладка без дополнительного прогрева может производиться при небольших морозах, для этого потребуется хорошая термоизоляция и предварительный нагрев бетонного раствора.

При низких температурах требуется дополнительный прогрев массы бетона. Он осуществляется различными методами, выбирать которые нужно непосредственно на строительной площадке. Затраты на обогрев и теплоизоляцию окупаются, поскольку некондиционный бетон снизит качество всей конструкции.

Как построить фундамент зимой – рекомендации от экспертов FORUMHOUSE

Среди начинающих застройщиков бытует мнение, что возведение фундамента зимой – это невозможная или – в лучшем случае – трудновыполнимая задача. Результат – стройка при температуре ниже 0 о С «замораживается», а строительные бригады «уходят в спячку» в ожидании нового сезона. Оправдан ли такой подход?

Чтобы разобраться в этом вопросе, воспользуемся рекомендациями опытных экспертов с FORUMHOUSE, хорошо разбирающихся в современных строительных технологиях. Итак, главные вопросы, на которые будут даны ответы:

• Что такое «зимние условия бетонирования».
• О чем нужно знать перед началом строительства фундамента зимой.
• Для чего нужны противоморозные добавки и суперпластификаторы.
• Какие способы обеспечивают качественную заливку фундамента зимой.

Почему можно строить фундамент зимой

Из-за изменений климата, резких оттепелей и похолоданий «зимние» условия строительства, в зависимости от климатической зоны, могут наступить и в сентябре, и в ноябре, и даже в декабре. При этом снега может и не быть. Кроме этого, есть северные регионы, где тёплых дней практически не бывает, а среднегодовая температура не превышает +5 о С. В обычном гражданском строительстве зимой работы также не прекращаются, а зачастую ведутся круглосуточно.

Современные технологии возведения фундамента позволяют продлить строительный сезон и осуществить качественную заливку основания под дом при температуре до -15 о С, а при использовании особых методик – до -25 о С. Это форсирует сроки строительства, т.к. весной можно будет сразу приступить к возведению стен (если коттедж каркасный или деревянный, то его можно успешно строить и зимой), что позволит въехать в дом раньше.

К основным преимуществам зимнего строительства фундамента относятся:

• Сезонное снижение цен на строительные материалы и работы.
• Низкая загруженность строительных бригад.
• Возможность заезда тяжёлой строительной техники на участок, т.к. увеличивается несущая способность грунта, обычно раскисающего весной.
• Минимизация рисков обрушения стенок у вырытых котлованов, а также их затопление грунтовыми водами.

Распространено мнение, что фундамент лучше всего строить летом. При этом следует помнить, что погода в этот период времени также накладывает определённые ограничения. Например, могут начаться затяжные дожди, приводящие к размытию или полному обрушению стенок котлованов и траншей. Соответственно, необходимо рыть их заново, а это потеря времени и средств. На участках с высоким УГВ необходимо предпринять целый комплекс мер, связанных с откачкой и отводом воды из котлована.

Эти меры включают в себя рытье приямков, водоотводящих траншей, установки дренажных насосов. Кроме этого, высокие температуры – более +35 о С, и низкая влажность так же вредны для набора бетоном необходимой прочности, как и низкие температуры.

Поэтому сидеть и ждать «идеальных» погодных условий для бетонирования – непродуктивно. Ведь они могут и не наступить.

Особенности зимнего возведения фундамента

Среди особенностей зимнего строительства фундамента, о которых необходимо знать заранее, можно выделить:

• Короткий световой день, который «удлиняется» при использовании дополнительного осветительного оборудования.
• Необходимость обустройства утеплённой бытовки, где бы рабочие могли согреться и принять горячую пищу.
• Недопустимость промораживания основания вырытой траншеи или котлована. Если залить бетон в заледеневший грунт, то весной, при его оттаивании, фундамент может дать неравномерную осадку.
• Необходимость использования специальных добавок, а также повышения марочной прочности бетона. Например, вместо бетона М250 заливается М300. Это позволит гарантированно выйти на необходимую прочность в соответствии с проектом.

Стоит учитывать, что непосредственно процессу бетонирования фундамента предшествует ряд подготовительных работ, требующих больших временных затрат, и на выполнение которых низкие температуры не накладывают существенных ограничений.

К таким работам относятся:

• завоз стройматериалов на участок.
• разметка участка и рытьё траншеи под ленточный фундамент или котлована под строительство цокольного этажа или погреба.
• устройство дренажа фундамента.
• возведение опалубки.
• арматурные работы.

Базовые принципы строительства фундамента зимой

Строительство фундамента любого типа зимой, точно так же, как и летом, требует решения целого комплекса задач. Отрицательные температуры накладывают определённые ограничения при бетонировании. Чтобы понять, как «обойти» эти ограничения, нужно выяснить, сколько твердеет залитый в опалубку бетон.

Считается, что при нормальных условиях (примерно +20 о С и 95-100% влажности) обычный бетон на портландцементе, залитый в опалубку без добавок, набирает свою марочную 100% прочность за 28 дней. А распалубочную прочность (70%) от марочной — за 7-10 дней.

При зимнем бетонировании принято выделять критическую прочность бетона (в зависимости от типа конструкции и марки бетона, в среднем она равна 30…50% от 100%-й марочной прочности). При достижении этого значения фундамент может «уйти в зиму» без последующих значительных изменений своей структуры. И уже весной, после оттаивания, бетон продолжит процесс затвердевания и набора необходимой прочности. В идеале, перед «отправкой» фундамента «на зимовку» следует довести прочность бетона до 70% от марочной 100%-й. В этом случае, при последующем замораживании/оттаивании фундамента, в бетоне не возникнет никаких деструктивных изменений.

Эффективность зимнего бетонирования базируется на способах, при которых в бетоне (определённый период времени) поддерживается положительная температура, достаточная для набора им необходимой прочности.

Особенно важно не «заморозить» фундамент в первые 3-5 дней после заливки бетона в опалубку. Именно в это период времени происходит основной набор прочности.

На скорость затвердения бетона влияет несколько факторов (водоцементное соотношение В/Ц, состав смеси, влажность и т.д.). Но самый главный фактор – это температура окружающей среды. Для ориентира, в таблице приведены усреднённые цифры зависимости набора прочности бетона от температуры.

Отсюда, для успеха зимнего строительства фундамента, необходимо:

1. Поддерживать положительную температуру в уже залитой бетонной смеси. Для этого возводится тепляк, а температуру внутри него поднимают тепловыми пушками. Греют бетон и при помощи электричества – подведя напряжение к электродам в бетоне или арматуре, или непосредственно к опалубке, если она изготовлена из металла.

1. Использовать противоморозные добавки ПМД (солей неорганических кислот, хлористый натрий и хлористый калий и т.д.). Противоморозные добавки обеспечивают процесс гидратации цемента и твердение бетона (т.к. вода не замерзает) при отрицательных температурах до -15°С и ниже.
2. Применить быстротвердеющий портландцемент с добавлением в него суперпластификаторов – добавок, уменьшающих водоцементное соотношение смеси В/Ц. Это позволит снизить количество воды, необходимое для затворения бетонной смеси, а сама смесь получается более «жёсткой».

При использовании противоморозных добавок следует внимательно читать инструкцию по их применению. Некоторые добавки нельзя использовать для бетонирования фундаментов (и других железобетонных конструкций), т.к. они вызывают ускоренную коррозию металлической арматуры.

Бетон с ПМД называют «холодным». Применение добавок позволяет воде затворения в бетонной смеси не замёрзнуть даже при отрицательных температурах. При этом процесс гидратации идёт медленно. Бетон постепенно набирает необходимую прочность (при этом фундамент необходимо как следует утеплить), которая может достигнуть от 30% до 50% марочной прочности в течение месяца. Только после этого фундамент можно замораживать.

Помимо прогрева бетона, сооружения тепляка и комбинировании этих способов с добавлением ПМД, используется метод «термоса». Для этого воду, которую используют для затворения бетонной смеси, нагревают до +60…+80°С. Бетонную смесь заливают в хорошо утеплённую опалубку, которую затем дополнительно ещё укрывают плёнкой и хорошо утепляют со всех сторон. В результате химической реакции, которая происходит при затвердении бетона, выделяется тепло. Оно, «работая» в паре с теплом от уже уложенной «подогретой» смеси, позволяет бетону набрать необходимую марочную прочность к моменту его остывания до 0°С.

Обратимся к практическому опыту форумчан, успешно проводящих заливку фундамента зимой.

Мы заливали ленточный монолитный фундамент в ноябре. Температура ночью доходила до -15°С. Поэтому ждали, когда появится «окно» с плюсовой температурой. Как только по прогнозу пообещали потепление, залили фундамент. Когда заливали фундамент, было +10°С. Ночью температура упала до 0°С. Бетон был М350 с ПМД до -20°С. Фундамент после заливки закрыли плёнкой. Сверху соорудили тепляк и поставили газовую пушку. Грели 14 дней. Температура в тепляке в среднем была выше, чем на улице, на 8-10°С. Например, если на улице было -2°С, то в тепляке +6…+8°С.

Всего за две недели на обогрев фундамента у форумчанки ушло четыре 30 литровых баллона с газом. При наборе прочности фундамента 50% от марочной, тепляк сняли и разобрали опалубку, а сам фундамент дополнительно утеплили и оставили «зимовать» до весны.

Это наглядный пример правильного набора решений для бетонирования в зимних условиях, а именно:

1. Дождались повышения температуры для работ по бетонированию.

2. Использовали противоморозные добавки с запасом на понижение температуры.

3. Выполнили устройство обогреваемого тепляка, что позволило добиться стабильно допустимых температур и попадания осадков.

4. Продолжительность прогрева в таких условиях была даже более, чем достаточна.

Как видно на примере форумчанина, ничего сложного и сверхъестественного при зимнем бетонировании нет, а при отрицательных температурах можно с успехом возводить фундаменты разного типа.

Можно ли зимой заливать бетон?

Первые заморозки и наступившие за ними зимние холода причиняют строителям ряд неудобств, связанных с выполнением работ по бетонированию. При кристаллизации воды бетонная смесь теряет эксплуатационные свойства. Заледеневшая вода снижает прочностные характеристики монолита, вызывая образование трещин. Однако заливка бетона зимой все равно выполняется согласно специальной технологии. Ее успешно используют в промышленном и частном строительстве. Проанализируем зимнюю специфику бетонных работ.

Планируем производить бетонные работы зимой – главные особенности

Зима — не лучше время года для выполнения мероприятий по заливке бетона для буроинъекционных свай, основ зданий и сооружения цельных конструкций. Проблематичность бетонирования связана с превращением воды в лед. Увеличиваясь в объеме, он нарушает гидратацию цемента, ослабляя молекулярные связи. Эксплуатационные свойства бетонного массива ухудшаются. Причина – повышенная пористость и образование глубоких трещин.

Прочность бетонной смеси после заливки определяется протекаемыми реакциями:

• на протяжении суток после завершения бетонирования массив схватывается. За этот период раствор твердеет, переходя из жидкого состояния в отвердевшее. Прочность массива при этом недостаточна для эксплуатации;
• через четыре недели после заливки бетонный массив окончательно твердеет, приобретая эксплуатационную прочность. Она определяется маркой используемого портландцемента, рецептурой и погодными условиями.

Фундамент – основополагающая конструкция, от качества которого зависят геометрические, технические и эксплуатационные характеристики возводимого сооружения

Не всегда застройщики успевают выполнить весь комплекс работ до наступления холодов. Их интересует ответ на вопрос, до какой температуры можно заливать бетон зимой. Опыт профессионалов подтверждает возможность нормального схватывания состава, а также приобретения рабочей прочности при минимальной температуре +4 °С. При повышении температуры и применении высококачественного цемента скорость твердения возрастает.

Плановое твердение при нормальных условиях гидратации происходит по следующему алгоритму:

• формируется поверхностный слой силиката натрия;
• гигроскопичный цемент впитывает воду и связывает ингредиенты;
• снижается концентрация воды и возрастает плотность наружных слоев;
• испарение жидкости прекращается, и твердость стает максимальной.

Размышляя о том, при какой температуре замерзает бетон, следует помнить, что гидратация может осуществляться при температуре выше нуля градусов Цельсия. Превращение воды в лед препятствует образованию молекулярных связей. Эта особенность вносит определенные коррективы в процесс бетонирования.

Однако благодаря нагреву бетонной смеси при гидратации допускается осуществлять бетонирование при незначительном снижении температуры. При этом желательно использовать опалубку теплосберегающей конструкции или теплоизоляционные маты.

При выполнении зимой бетонных мероприятий используют различные технологии. Они позволяют ускорить схватывание и сместить порог кристаллизации воды:

• добавляют модификаторы, смещающие температурный порог превращения воды в лед. Строители рассчитывают, сколько соли в бетон зимой следует добавлять, а также какие должны быть соотношения остальных ингредиентов;
• разогревают смесь различными методами. Отдавая предпочтение конкретному способу нагрева смеси, следует учитывать специфику выполняемых строительных мероприятий, а также объем предстоящих расходов;
• вводят цемент улучшенного качества. Он приобретает прочностные характеристики за ограниченное время и быстрее впитывает содержащуюся в растворе воду.

Проанализируем особенности выполнения бетонных работ в условиях зимних температур.

Применяем жидкий бетон зимой – преимущества технологии

В зимних условиях, характеризующихся отрицательной температурой, выполнение мероприятий по бетонированию имеет свои достоинства:

• обеспечивает возможность осуществлять работы на грунтах с повышенным содержанием песка. Сыпучий грунт осыпается при извлечении почвы. Смерзшаяся и твердая почва облегчает земляные работы и бетонирование;
• снижает объем расходуемых денежных средств. Обычно в зимнее время года действуют различные акции, и цена на стройматериалы уменьшается. Сезонные скидки положительно влияют на уменьшение сметы;
• позволяет сократить продолжительность бетонных работ. Неблагоприятные факторы природного характера вынуждают строителей заливать бетон быстрее, что положительно отражается на общей продолжительности работ.

Спорить с погодными явлениями бессмысленно, к ним нужно грамотно приспосабливаться

При возведении строительного объекта в условиях сурового климата, зимняя заливка неизбежна, так как является единственным вариантом.

Можно ли зимой заливать бетон – основные сложности

Некоторые строители отказываются от выполнения работ в зимний период, считая, что лучше продолжить после потепления.

При этом они приводят следующие аргументы:

• закупка стройматериалов с противоморозными компонентами увеличит сметную стоимость;
• использование специальных технологических приемов, связанных с подогревом, вызовет непредвиденные затраты;
• короткая продолжительность светового дня зимой вызовет дополнительные расходы по установке источников освещения;
• отрицательная температура окружающей среды потребует выполнения мероприятий по теплоизоляции бытовых помещений для рабочих;
• применение сложных технологических приемов разогрева вызовет потребность использовать дополнительное оборудование;
• при значительном охлаждении воздуха для обеспечения прочностных свойств необходимо более продолжительное время;
• непредвиденные изменения погоды или нарушение технологии может отрицательно повлиять на прочность монолита.

Оценив факторы риска можно подытожить, что возможно нарушение структуры монолита и непредвиденное увеличение расходов.

Самой экономичной считается , заливка бетона при минусовой температуре без прогрева, предопределяющая внесение модификаторов в состав

Какими способами производится заливка бетона зимой

Технология предусматривает возможность выполнения зимнего бетонирования путем:

• применения при замешивании разогретой воды для нагрева бетонного раствора;
• добавления ингредиентов, понижающих температуру превращения воды в лед;
• использования инфракрасных источников и технологии электроразогрева смеси.

Рассмотрим специфику каждого метода.

Как осуществляется заливка бетона зимой в домашних условиях

Для обеспечения нормальной гидратации при пониженной температуре следует разогреть бетонный раствор любым из доступных методов:

• нагревом воды до 80 ⁰С с последующим введением в раствор;
• разогревом тепловой пушкой наполнителя, используемого при замесе;
• повышением температуры емкости смесителя с помощью внешних источников.

Наиболее простой вариант присматривает применение предварительно нагретого бетонного раствора. Эта методика положительно зарекомендовали себя при определенных условиях:

• малых объемах заливаемой смеси;
• выполнении заливки на частных объектах;
• первых заморозках с небольшим снижением температуры.

Введение добавок — самый простой и дешевый способ бетонирования при минусовых температурах

Для обеспечения желаемого результата необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

• использовать цемент высоких марок;
• применять добавки, сокращающие продолжительность твердения;
• правильно подбирать начальную температуру воды.

Выполняйте работы по указанному алгоритму:

1. Подогрейте техническую воду и налейте в емкость бетономешалки.
2. Добавьте необходимый заполнитель согласно рецептуре.
3. Засыпьте цемент, выполняющий функцию связующего компонента.
4. Произведите смешивание, вводя горячую воду до требуемой пластичности смеси.

Завершает процесс бетонирования вибрационное уплотнение и защита от переохлаждения с помощью теплоизоляционных покрытий.

Можно ли добавлять соль в бетон зимой и использовать модификаторы

Снижение температурного порога кристаллизации воды осуществляется путем добавления специальных присадок. Это позволяет обеспечить стандартное протекание гидратации цемента в условиях зимнего похолодания.

Приготовление смесей с противоморозными добавками производится особым порядком

В специализированных магазинах предлагают различные пластифицирующие вещества, наряду с которыми в частном домостроении применяют следующие доступные компоненты:

• кальциевую соль соляной кислоты;
• карбонат калия, известный как поташ;
• техническую соль (хлорид натрия);
• натриевую селитру.

Среди частных застройщиков популярна обычная соль, позволяющая частично снизить порог кристаллизации. Однако ее ведение не дает гарантии сохранения эксплуатационных характеристик бетона. Использование промышленно произведенных добавок более предпочтительно.

Можно ли заливать бетон зимой по промышленной технологии

На промышленных объектах при выполнении заливки в зимний период года применяют различные технологические приемы:

• утепление опалубки специальными теплоизоляционными материалами;
• подключение токопроводящего кабеля, расположенного в залитом массиве;
• подачу напряжения от трансформатора на вставленные в раствор электроды;
• локальный обогрев массива с помощью инфракрасного излучения;
• индукционный прогрев смеси, преобразующий энергию магнитного поля в тепло.

Выбор конкретного метода производится на основании расчетов и требует специальной подготовки.

Выводы

Сталкиваясь с неизбежной необходимостью бетонирования в зимнее время, необходимо изучить особенности применяемых технологий и экономически обосновать принятое решение. При значительном повышении уровня затрат целесообразно задуматься о переносе зимней заливки на весеннее время.