Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Заливка фундамента при минусовой температуре

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.

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%.

Определение условий для заливки

Будущее всего здания зависит от заливки фундамента, во время которой уделяют повышенное внимание температуре. Этот показатель оказывает самое сильное влияние на качество готового бетона.

Оптимальной считается температура воздуха при заливке и затвердении в пределах +15…+25°С. Показатели, которые значительно выше или ниже этих величин, считаются неблагоприятными. Строительство — процесс трудоёмкий и не терпит несерьёзного подхода к себе.

Как залить фундамент зимой:

Вот что может произойти с бетонным основание дома, если к его изготовлению отнеслись не должным образом:

  1. Появление трещин. Наступает при высоких температурах (выше +20°С), если не следить за равномерностью высыхания воды и процессом затвердевания. Обычно залитый фундамент укрывают целлофановой плёнкой и поливают водой для устранения подобных проблем.
  2. Микротрещины внутри. При температуре воздуха ниже +3°С начинается преобразование воды в лёд, от этого объём увеличивается. При повышении температуры вода высыхает и остаются микротрещины, из-за которых бетон может раскрошиться.
  3. Смещения. Если замес бетона производится с применением замёрзшего гравия или песка, то внутрь могут попасть куски льда, которые благоприятствуют образованию пустот. В результате этого фундамент может сместиться при максимальной нагрузке.
  4. Повышенное натяжение. Сваренный на морозе металлический каркас будущего основания при нагревании летом расширяется в объёме и создаёт на конструкцию повышенное напряжение, способное привести к аварийной ситуации.

Когда нужно греть бетон зимой:

Проанализировав все за и против зимнего строительства, время и опыт показывают, что заливать фундамент в минусовую температуру можно только при острой необходимости с соблюдением многих дополнительных требований.

Сопряжённость таких работ с большими материальными и энергетическими затратами обычно заставляет отказаться от них, чтобы подождать более благоприятных условий. Но в ряде случаев такие мероприятия необходимы. Вот лишь несколько таких ситуаций:

  1. Состояние грунта. В месте строительства очень подвижные слои почвы, поэтому вести земляные работы можно только в зимнее время года, когда они находятся в замёрзшем состоянии.
  2. Доставка материалов и спецтехники. Из-за бездорожья в некоторых местах невозможно в летнее время добираться до строительства, поэтому ждут морозов.
  3. Экономия финансов на закупке материалов и произведении работ. Кое-кто решает таким образом сэкономить на заливке фундамента. Однако это спорный вопрос, и только тщательный подсчёт всех затрат сможет ответить, что выгоднее.
Читать еще:  Установка арматуры в опалубку фундамента

Месим раствор зимой:

Так или иначе, но выбор времени заливки и начала строительства определяет заказчик, поэтому ответственность за принятое решение лежит на нём.

Что добавить в бетон при минусовой температуре

Специальные антиморозные присадки позволяют проводить наружные работы при низких температурах. Это химические добавки, которые условно делятся на несколько групп:

  1. Присадки, не позволяющие замерзнуть воде, как правило, их применяют с подогревом, что позволяет сократить период схватывания и отвердевания.
  2. Присадки на основе антифриза; их задача — усилить активность цемента при отрицательной температуре внешней среды. Указанные добавки используют без прогрева конструкции, нужную прочность бетон наберет без замерзания массы.
  3. Добавки — ускорители твердения цементной массы с выделением тепла, поэтому, монолитная масса подогревается без применения дополнительных средств — самостоятельно.

С материальной точки зрения, использование морозоустойчивых добавок наиболее дешевый вариант, который приемлем для любых конструкций. Главное правило — заливать траншею равномерно, с трамбовкой и уплотнением.

Особенность данных присадок заключается в точной дозировке в процессе использования, учитывая массивность изделия в каждом конкретном случае. Некоторые присадки усиливают коррозию арматурного пояса, другие наоборот — повышают антикоррозийные свойства бетона. Поэтому — их часто используют совместно.

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 бетонного 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.
Читать еще:  Какая марка цемента нужна для заливки фундамента

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.

Что происходит, если не выдержан температурный режим

Если вы сомневаетесь, при какой температуре лучше заливать бетонную смесь, проконсультируйтесь с опытными строителями. В случае несоблюдения существующих требований, предъявляемых к бетонированию в определенное время года, с бетонной основой здания могут произойти изменения негативного характера:

  • появятся трещины. Как правило, они образуются при температуре, превышающей двадцать градусов тепла., если не контролировать равномерность высыхания влаги и процесс набора твердости. Как правило, залитое основание укрывается пленкой и периодически увлажняется;
  • внутри фундамента образуются микротрещины. При какой температуре весной и при какой осенью это случается? Если воздух не прогрелся выше трех градусов тепла, вода начинает преобразовываться в лед, увеличивая объем. Потом она высыхает, оставляя после себя микроскопические трещины, способствующие разрушению бетонного основания;
  • наблюдаются смещения. При использовании для замеса бетонной массы промерзшего песка или гравия, в массу попадают кусочки льда, образующие пустотные участки. От воздействия максимальной нагрузки фундаментное основание смещается;

  • повышается натяжение. Сваренный при отрицательной температуре араматурный каркас будущей фундаментной основы в теплую погоду расширится в объеме и создаст повышенное напряжение для конструкции, приводящее к аварийным ситуациям.

Особенности заливки бетона в зимний период для разных видов конструкций

Ленточного и столбчатого

При строительстве разных типов фундаментов зимой требуется индивидуальный подход.

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

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

Свайного

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

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

Монолитного

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

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

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

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

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

Нюансы использования цементного раствора весной

Строители с опытом утверждают, что приступив к сооружению фундамента ранней весной, есть шанс к последнему месяцу осени успеть завершить первый этап строительства дома под крышу и начать утеплять его на зиму.

К заливке бетона весной приступают, рассчитывая на то,что закончить строительные работы получится быстрее

Заморозки весной, отличающиеся постоянным понижением температуры ниже нулевой отметки, безвозвратно изменяют свойства бетона в худшую сторону. Дабы характеристики цементного раствора остались прежними, в него рекомендуется добавить противоморозные средства.

Не лишним будет перенести работу по заливке фундамента на тот период весны, когда погода станет стабильно тёплой. Обычно уже в конце марта термометр каждый день показывает плюсовую температуру.

Чтобы залить бетон весной, придётся дождаться тёплых дней

Весной, если планируется заливать фундамент, можно столкнуться с такими проблемами, как:

  • грунтовые воды, которые не помешают осуществить задуманное лишь в случае их отвода от основания дома;
  • неподходящий цементный раствор, что случается при желании строителя сэкономить на материалах, несмотря на сложные условия.

Процесс твердения бетона и его характеристики

После заливки фундамента бетон проходит две стадии: схватывания и твердения. Время схватывания не превышает суток, на этой фазе бетонный раствор переходит из жидкой фазы в твердую. Но прочность его при этом еще не высока. После схватывания начинается процесс твердения, он длится значительно дольше и определяется многими факторами: маркой бетона, его составом, наличием добавок, температурным и влажностным режимом.

Читать еще:  Опалубка из экструдированного пенополистирола для фундамента

Оптимальными условиями для схватывания и твердения обычного бетона считают диапазон температур от 3° до 25°С. При этом скорость процесса имеет прямую зависимость от температуры – чем теплее, тем быстрее происходит схватывание бетона и набор прочности, также она повышается с увеличением марки бетона.

Марка бетона – это характеристика его прочности на сжатие после выдержки в нормальных условиях в течение 28 суток. То есть, по истечении четырех недель бетон любой марки приобретает свою проектную прочность, после чего его твердение продолжается в течение нескольких лет с крайне малой скоростью.

Существует еще одна характеристика бетона – критическая прочность. Она выражается в процентах от проектной и означает ту степень твердения, при которой воздействие низких температур не влечет за собой необратимых изменений структуры бетона и процессов твердения. Доля разных марок этот показатель разный, его значения приведены в таблице.

Скорость твердения бетона изменяется во времени нелинейно и зависит от температуры. Ее можно определить по графикам, приведенным на рисунке. Графики построены для различных температур окружающей среды, при этом необходимо учитывать суточные колебания и брать наименьшее значение температуры. Температура бетона выше 35°С достигается с помощью нагрева залитого раствора.

При снижении температуры ниже 3°С начинается фазовое преобразование воды в лед, при этом структура не отвердевшего бетона нарушается, появляются микротрещины, которые впоследствии приведут к его разрушению.

Понижение температуры ниже нулевой отметки приводит к полной остановке процесса гидратации цемента, процесс твердения полностью останавливается. После повышения температуры и оттаивания процесс может возобновиться, но обратного восстановления разрушенных связей уже не произойдет. Однако если бетон достиг критической прочности, понижение температуры не вызовет в нем необратимых изменений, и после оттаивания процесс твердения возобновится.

Вопрос, при какой температуре можно заливать бетон, отпадает сам собой, если в ходе заливания вы будете подогревать бетонную массу. Делать это вы можете с помощью электродов или применяя электронагревательные устройства.

Итак, как заливают бетон зимой с помощью электродов:

  • После заливки электроды размещаются в не затвердевшем бетоне.
  • Подается переменный ток.
  • В результате нагревания электродов бетон постоянно остается теплым.
  • Роль электродов может выполнять арматурная сетка.
  • Температура бетона должна составлять не ниже 60 0 С.

Для обустройства ленточного фундамента зимой также применяются нагревательные приборы. Самым распространенным способом является использование греющих матов, выкладываемых на фундамент.

Иногда над возведенным фундаментом устанавливается палатка с тепловой пушкой внутри.

Общие рекомендации при работе с бетоном в условиях отрицательных температур

Кроме знания и применения методик прогрева и теплоизоляции бетона, необходимо также правильно подготовить опалубку. Перед тем, как заливать раствор, внутренняя сторона опалубки тщательно очищается от наледи. Грунт и арматура прогреваются всеми доступными способами – жаровнями, тепловыми пушками, инфракрасные обогреватели, и т.д. В целом, заливать плиты фундамента в мороз не рекомендуется, так как обогреть все элементы очень сложно.

Что касается ленточного фундамента, то тут все немного проще – траншея постепенно прогревается, после чего в нее заливается бетон. После заливки обязательно устраивается качественная термоизоляция. Процесс непрерывно продолжают по всему периметру, пока он не замкнется. Если добавить в раствор присадки и обеспечить качественную термоизоляцию, то ленточный фундамент можно спокойно заливать при температуре до -15°С.

Перед заливкой бетона в опалубку нужно убедиться, что его температура не меньше 38°С. Если температура выше 40°С, то бетон будет застывать медленнее.

Таким образом, ответ на вопрос: можно ли заливать бетон зимой – однозначно да. При соблюдении всех вышеописанных методик и условий заливку можно проводить при очень низких температурах.

О всех способах подогрева бетонного раствора зимой, читайте здесь.

Цены на тепловые пушки

Видео: Противоморозная добавка. Как бетонировать зимой без прогрева?:

Смотрите также:

  • Крак де Шевалье (Долина Оронта, Сирия)
  • Поместье Билтмор (Северная Каролина, США)
  • Топ-10 лучших новостроек Калиниграда

Захарычев Сергей

Автор статьи: главный редактор проекта, эксперт в области архитектуры и строительства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector