Зимнее строительство – дело достаточно сложное и не всегда оправданное. Морозы, снегопады, неудобства и даже невозможность проведения некоторых видов работ заставляют многих дожидаться лета. Однако некоторые мероприятия можно проводить и зимой, главное – работать при относительно теплой (не ниже 5…7 градусов мороза) погоде и выполнять правила. К этим мероприятиям относится заливка фундамента зимой.
Что происходит с бетоном при низких температурах?
Процесс отвердевания бетона, или, как еще говорят строители и инженеры, набор проектной прочности – результат постепенной потери молекул воды из раствора. Длительность отвердевания в большой степени зависит от состава раствора (см. таблицу 1), но еще больше на процесс влияет температура окружающей среды.
В зависимости от температуры, марочную прочность он может приобрести за 14 и более дней, и чем холоднее воздух – и бетонная масса – тем больше времени потребуется для набора полной прочности.
Если в процесс гидратации вмешалась погода и вода в бетонной смеси просто замерзла, то удаление молекул из бетона происходит только после размораживания. Многократные циклы замерзания-оттаивания на конечное качество фундамента влияют очень плохо, поскольку полного отверждения может не произойти.
При этом для замерзшего и потом оттаявшего бетона набор прочности идет тем быстрее и равномернее, чем позже замерзла смесь.
На графике представлены кривые:
1. не замороженный бетон;
2. смесь замерзла на седьмые сутки с момента заливки;
3. бетон замерз на третьи-четвертые сутки от заливки;
4. замерзание произошло в первые сутки с момента бетонирования.
Если считать «зимними условиями» температуру от +5 до -3 градусов Цельсия, то заливать фундамент зимой можно. Если же принимать более типичную для нашей страны температуру в 10 и ниже градусов мороза, придется строительные работы отложить или, как минимум, воспользоваться специальными добавками.
Противоморозные присадки для бетона
Планируя заливку фундамента зимой, необходимо заранее подумать о специальных добавках в бетонную смесь – ускорителях твердения и противоморозных присадках.
В зависимости от вида присадки, температура замерзания бетонной смеси меняется, понижаясь.
Эти добавки выпускаются в виде порошка и жидкости, процентное содержание в бетоне зависит от температуры внешней среды и состава присадки.
Для сравнения представлены данные по трем видам добавок.
Увеличение процента присадки свыше 4 эффекта обычно не дает.
Условия работ: можно ли зимой заливать фундамент под дом или готовиться к этому?
Заливка бетона в опалубку – конечная стадия процесса, до этого необходимо выполнить ряд действий, сильно затрудняемых морозами и слякотью при оттепелях:
- разметка участка;
- отрывка котлована;
- устройство песчано-гравийной подушки;
- установка опалубки.
Первая и последняя стадия относительно просты и могут быть выполнены практически без привязки к погодным условиям. Но даже опалубка, установленная в растаявший снег или на мокрый грунт, плохо поведет себя – разбухнет, покоробиться, будет в дальнейшем отдавать набранную влагу бетону (речь, конечно, идет об обычно используемой опалубке из деревянных досок).
А вот отрывка котлована затруднена сильно: в морозы грунт нужно прогревать для удобства извлечения, в оттепель придется возиться в грязи и выгребать растаявший снег. Устройство подушки тоже столкнется с проблемами. На пропитанный влагой грунт насыпать щебень и песок неудобно – они «тонут» в раскисшей почве. Уложив подушку на промерзший грунт, можно столкнуться с «утоплением» позже, во время оттепели.
Желательно выполнить отрывку котлована и устройство подушки до наступления дождей и морозов, причем уплотнение подушки выполняется как можно тщательнее.
Если это невозможно сделать и работы проводятся зимой, следует:
- прогреть замороженный грунт до возможности его рытья механизированным способом (тепловые пушки, костры);
- по возможности просушить дно и стенки котлована;
- уложить подушку и после утрамбовки прогреть, после чего утрамбовать повторно при необходимости;
- перед заливкой бетона установленную опалубку и подушку прогреть до температуры заливаемой смеси или чуть больше.
Прогрев и поддержание нужной температуры существенно облегчится при установке над будущим фундаментом тепляка – палатки или щитового сооружения замкнутого типа из пленки, листовых материалов (фанеры, ОСБ и прочего). Эффективность тепляка существенно увеличивают теплоотражающие полотнища или пленки на внутренней стороне укрытия.
Конструкции тепляка устанавливают так, чтобы можно было вести обогрев опалубки со всех сторон равномерно.
Как залить фундамент зимой: способы выдержки смеси
Одних противоморозных присадок и тщательной подготовки котлована/опалубки для нормального твердения бетона недостаточно. Необходимо выдержать требуемый температурно-влажностный режим в процессе твердения материала.
В зависимости от модуля поверхности, то есть отношения внешней (соприкасающейся с наружным воздухом) площади к объему заливаемой массы, выбирают наиболее рациональный способ выдерживания конструкций.
Метод термоса
Он заключается в поддержании желаемой температуры бетонной смеси до момента набора ей критической прочности с помощью укрывных материалов. В качестве таких материалов используют плотную полимерную пленку, битумные полотнища, рубероид, брезент. Также можно использовать для утепления маты, войлок, полистирол и пенопласт, но в этом случае требуется каркас для укладки утеплителя и тщательная заделка щелей. Насыпные теплоизоляторы укладывают поверх пленочно-рулонных материалов и защищают от ветра щитами или вторым слоем пленки/брезента.
Считается, что минимальная температура, при какой можно заливать фундамент методом термоса, должна укладываться в диапазон 0…-10 градусов ночью и не менее 0 днем.
Особенности метода:
- опалубка должна быть предварительно утеплена (либо утеплители подготавливаются так, чтобы они монтировались по мере заливки);
- опалубку и арматуру очищают от наледи и снега, просушивают и прогревают с помощью пара или тепловых пушек;
- подаваемую смесь нагревают до температуры выше стандартной и сразу же, в течение не более 1,5 часов, заливают с обязательной вибротрамбовкой;
- открытые поверхности немедленно после заливки закрывают и теплоизолируют.
Залить фундамент зимой при минусовой температуре способом «термоса» можно только по результатам теплотехнического расчета – должна подтвердиться способность смеси набрать критическую прочность при заданной начальной температуре бетона и выбранных утепляющих материалах.
Заливка подогретой смеси
Как залить фундамент зимой с прогревом
Для этого, как уже упоминалось, необходимо предварительно смонтировать тепляк. Подача тепла в рабочий объем может вестись двумя способами:
- подогревом воздуха – тепловые пушки, пар. Пар или воздух, нагретые до температуры 100…120 градусов, подается к открытым поверхностям бетона, ко всем поверхностям опалубки. Чем равномернее идет нагрев, тем быстрее бетон набирает прочность. В благоприятных условиях возможен набор критической прочности за 1…2 суток;
| Температура окружающей среды, градусы Цельсия | Номинальная мощность тепловой пушки, кВт на 100 кв.м обогреваемой площади | Расхода газа, литры в сутки |
| До -15 | 10 | 16…20 |
| Ниже -15 | 30 | 60…70 и более |
| При указанных условиях температура внутри тепляка плюсовая, около 2…5 градусов Цельсия | ||
- электрическим прогревом. Выделяют сквозной и периферийный обогрев. В первом случае стержневые или струнные электроды прокладываются внутри опалубки, и проходящий через них ток нагревает всю массу бетона. Во втором случае ленточные электроды укладываются на поверхности фундамента, и нагрев идет благодаря теплопроводности бетона.
Струнные электроды внутри опалубки
Стержневые внешние электроды с подключенным генератором
Ниже представлены схемы расположения электродов в разных конструкциях при бетонировании и схемы их подключения.
Фундамент зимой: можно ли сделать мероприятие выгодным?
Одним из доводов в пользу зимнего строительства, в частности, устройства фундамента, считается экономия средств. Однако это вопрос сложный, разберемся подробнее.
| Плюс | Минус |
| Затраты на оплату труда рабочих действительно меньше, поскольку строительные бригады простаивают и готовы снизить расценки | Для проживания на объекте им требуется обеспечить теплые бытовки, доставку/приготовление горячей пищи, нормальные бытовые условия; |
| Строительные магазины и склады предлагают скидки на цемент и другие материалы | Расходы на морозостойки присадки, устройство тепляка или «термоса», обогрев бетонной массы «съедят» сэкономленные деньги |
| Сыпучий грунт в котловане не осыпается, грунтовые воды не мешают рыть котлован | Вручную отрыть котлован даже при прогреве не получится, потребуется нанимать технику. Грунтовые воды могут «проявить себя» при оттепели, превратив котлован в болото |
| Работы на участке никому не мешают – в дачных поселках почти нет жителей | Подвоз материалов, продуктов, людей затруднен, при плохой погоде работы приходится прекращать, бригады и техника простаивают |
| Сроки строительства сократятся, весной можно быстро закончить объект | Если технология заливки фундамента не выдержана полностью, возможна недостаточная прочность конструкций и переделка |
В заключение хочется сказать – несмотря на то, что фундамент можно заливать и зимой, лучше отложить работы «нулевого цикла» на теплое время года и не рисковать целостностью и надежностью будущего дома!
