Минусовая температура для фундамента

Минусовая температура может существенно повлиять на заливку и укрепление фундамента. При температуре ниже нуля происходит замерзание воды в бетонной смеси, что приводит к ухудшению прочностных характеристик материала и увеличивает риск трещинообразования. Поэтому рекомендуется применять специальные добавки для бетона или использовать обогрев, чтобы обеспечить необходимую температуру в процессе схватывания смеси.

Кроме того, при работе в условиях отрицательных температур важно соблюдать технологии укладки и ухода за бетоном. В идеале, для заливки фундамента в холодный период лучше выбирать период, когда температура хотя бы немного выше нуля, чтобы избежать негативных последствий и обеспечить надежность конструкции на долгие годы.

Можно ли заливать фундамент в минусовую температуру?

Монолитное строительство чаще всего ведут в теплое время года. Погода в этом случае позволяет организовать правильную дегидратацию раствора. Бетон набирает прочность в течение предусмотренного технологией срока без растрескиваний и появления других дефектов. Но возможно ли бетонирование при отрицательных температурах? Строительная смесь может правильно застывать и в мороз.

Но в этом случае нужно использовать особый товарный бетон и создать условия, в которых жидкость будет испаряться из него без кристаллизации внутри.

Почему возникает необходимость заливать фундамент зимой

Сроки возведения объекта строго определены и не подлежат пересмотру. Раствор в опалубке должен застывать 28 дней, поэтому инженерам приходится заливать его в зимний период, чтобы завершить работу к указанной в договоре дате.
Сооружение строят в холодных регионах страны и летнего сезона недостаточно для завершения объекта. На Крайнем Севере лето слишком короткое, чтобы выполнить необходимый объем работ. Из-за этого строители работают в мороз.
Место строительства расположено на сыпучих или болотистых грунтах. Если копать котлован и заливать бетон летом, придется работать в грязи и устанавливать больше опалубки. Зимой почва смерзшаяся, а выкопанные траншеи сохраняют свою форму без укрепляющих стенок.

Заливка бетона зимой часто проводится для экономии средств. В «межсезонье» легче найти свободные бригады и договориться о скидках. Кроме того, многие магазины и заводы продают сухие строительные смеси или готовый раствор дешевле.

Но чаще всего существенного сокращения стоимости строительства не будет. Сэкономленные на услугах деньги уйдут на противоморозные компоненты и обогрев бетона в зимнее время. Придется нанимать мощную технику для рытья мерзлого грунта, приобретать утеплители, оплачивать электричество или газ для нагревателей.

Преимущества

Заливка бетона в минусовую температуру имеет такие плюсы:

Тяжелым бетонным миксерам и насосам легче передвигаться по замерзшему грунту в сравнении с раскисшей дорогой весной;
При заливке ленточного основания зимой можно значительно уменьшить затраты на опалубку;
Если забетонировать основание еще в январе-феврале, строители успеют закончить строительство каркасного или блочного дома за один сезон.

Несмотря на перечисленные преимущества, нужно быть готовым к большому количеству минусов.

Отрицательные факторы зимнего бетонирования

Для понимания недостатков этого процесса необходимо разобраться, как застывает бетон при минусовой температуре. Главная особенность смеси в том, что она затворяется водой. Если на улице мороз, жидкость не будет испаряться из монолита, а превратится в кристаллы (лед) внутри.

Это приводит к нескольким негативным последствиям:

Нарушенный процесс дегидратации не позволит образоваться новым молекулярным связям между компонентами, которые входят в состав цемента и других составляющих раствора;
Обезвоживание конструкции из-за образования льда приводит к неправильному твердению монолита. Конструкция не наберет нужную прочность и основание постройки может растрескаться или деформироваться под нагрузкой.
При образовании льда вода увеличивается в размерах. После застывания бетона и оттаивания жидкости внутри образуются поры и пустоты, которые также снижают прочность фундамента.

Также существуют и недостатки, связанные с особенностями заливки:

Траншеи и котлован придется копать в мерзлом грунте, на что уйдет больше времени и моточасов спецтехники;
Зимой световой день слишком короткий, из-за чего придется организовать искусственное освещение площадки;
Строителям менее комфортно работать при минусовой температуре, нужно использовать больше спецодежды и организовать места для обогрева;
Есть риск покупки некачественных стройматериалов из-за того, что поставщики сбывают остатки и некондицию.

Если заказчик или подрядчик принял решение бетонировать фундамент зимой, он должен заранее выбрать подходящую технологию и подготовить дополнительные материалы для ее реализации.

Особенности зимнего бетонирования

Инженеры разработали несколько способов монолитного строительства в неблагоприятных условиях. Нужный вариант из доступных выбирают в зависимости от нескольких факторов:

Размера и веса бетонной конструкции;
Количества компонентов, которые входят в строительный состав;
Качества используемого при приготовлении цемента;
Климатических условий во время постройки основания;
Технических возможностей подрядной организации или приглашенного субподрядчика.

Зимнее бетонирование — один из наиболее сложных технологических процессов. Для получения фундамента нужной прочности инженеры должны строго соблюдать предусмотренные технологии, строительные правила и ГОСТы. Самостоятельно решить эту задачу невозможно, поэтому для решения этой задачи обычно приглашают специалистов и покупают раствор с нужными добавками на заводе.

Заливка бетона при минусовой температуре без подогрева возможно в небольшой мороз. В этом случае для процесса дегидратации достаточного того тепла, что выделяется во время химической реакции. В смесь добавляют антиморозные компоненты, подогретую воду, щебень или песок.

Обратите внимание, что при приготовлении бетона нельзя нагревать цемент. Он при повышении температуры теряет связующие свойства. Также для сохранения нужных характеристик материала на заводе увеличивают время замеса и доставляют его во вращающихся миксерах.

Рассмотрим подробнее доступные технологии бетонирования в холодное время года.

Прогрев строительной смеси

Такой способ подходит, когда температура воздуха опускается ниже 0°С только ночью, а днем заморозков не бывает. В этом случае достаточно прогревать компоненты смеси до тех пор, пока они транспортируются к месту заливки в бетоносмесителе.

При выборе такого варианта нужно учитывать несколько особенностей:

В состав смеси обязательно добавляют вещества, которые ускоряют дегидратацию и уменьшают время схватывания;
При приготовлении раствора на заводе сначала смешивают песок, щебень и воду, после чего в него добавляют цемент в нужной пропорции;
Температура всех компонентов не должна превышать +80 градусов Цельсия.

В процессе заливки из-за низкой текучести бетона внутри опалубки могут остаться пустоты и пузырьки воздуха. Для их удаления необходимо вибрационное уплотнение.

После бетонирования монолитный фундамент закрывают материалами с низкой теплопроводностью. Это могут быть пенопласт или минеральные маты. В крайнем случае используют солому, сено, брезент. Также рекомендуется установить вокруг фундамента нагреватели, которые будут поддерживать необходимый температурно-влажностный режим.

Убирать опалубку можно после набора прочности монолитом до минимум 70%. Это правило закреплено в СП 70.13330.2012.

Модификаторы бетонной смеси

Во время зимнего бетонирования можно использовать раствор, в который внесены специальные добавки. Эти химические соединения увеличивают выработку тепла в результате протекающих химических реакций. Из-за этого вода не замерзает внутри, а испаряется и затворяет цемент. Процесс дегидратации проходит в штатном режиме даже при отрицательной температуре.

В качестве присадок в этом случае используют:

Хлористый кальций (CaCl2). Его вносят в смесь в объеме до 2% от общего количества компонентов. Нарушение пропорций может уменьшить прочность застывшего монолита.
Обыкновенная соль (NaCl) или нитрат натрия (NaNO2). Добавляют в случае, когда температура не поднимается выше нуля в течение как минимум суток.
Поташ (K2CO3). Вещество, благодаря которому можно без прогрева бетона заливать раствор при температуре до —15°С.

Приготовить самостоятельно оптимальную смесь для зимнего монолитного строительства нельзя. Если подрядная организация заливает фундамент в мороз, нужно обязательно приобретать подходящий раствор на заводе. Производственное предприятие подтверждает его качество сертификатами и паспортами качества.

Параллельно с модификаторами строители должны прогревать основание дома с помощью тепловых пушек или других устройств. В этом случае очень важно создавать нужный температурный режим без сильных колебаний в большую или меньшую сторону. Степень нагрева зависит от типа незамерзающих компонентов.

При нагреве поташа до +30°С и выше уменьшается прочность фундамента на минимум 30%, он не сможет выдержать проектные нагрузки;
При нагреве мочевины (CH4N2O) до +40°С и выше она распадается на компоненты и смесь теряет начальные свойства.

Обратите внимание, что перечисленные выше способы позволяют заливать раствор при относительно небольшом морозе. Если температура на улице очень низкая, используют более технологически сложные и дорогие способы.

Сложные технологии бетонирования

Суть этих методов заключается в нагреве бетонного раствора после укладки его в опалубку. В этом случае внутри и вокруг создают условия, которые способствуют правильной дегидратации без кристаллизации жидкости.

1. Строительство «термоса».

Для увеличения температуры вокруг будущего фундамента делают опалубку с низким коэффициентом теплопроводности и нагревательными элементами внутри. Чаще всего используют пар, горячую воду или электрические нагреватели. Они не дают залитому раствору замерзнуть до набора прочности.

2. Подогрев паром.

Это сложный и дорогой способ прогрева бетона в процессе заливки фундамента. Для реализации метода нужно проложить трубопроводы к месту бетонирования и арендовать или купить мощный парогенератор. Также понадобится источник воды.

Трубы монтируются внутрь фундамента вместе с армирующим каркасом. При подаче пара по ним происходит прогрев смеси до момента ее застывания. После набора прочности трубопроводы остаются внутри. Использовать их повторно не получится.

3. Строительство «топляка».

При выборе этой технологии необходимо возвести над местом бетонирования шатер из брезента или толстого полиэтилена. Внутрь устанавливают обогреватели, которые поддерживают нужную температуру и влажность. Можно использовать газовые пушки, дровяные печи, электрические конвекторы.

Размер конструкции и внутренний объем подбирают в зависимости от характеристик фундамента. Этот способ обеспечивает качественную дегидратацию, но требует больших энергозатрат.

Например, для обогрева шатра площадью в 100 кв. метров при высоте до 3 метров понадобится обогреватель мощностью 10–30 кВт. Если поставить газовую тепловую пушку, то она будет потреблять до 70 л газа в сутки при температуре на улице в пределах —15°С. То есть этот способ нельзя назвать экономичным.

4. Электрические кабели.

Одна из распространенных технологий подогрева фундамента при его заливке. Источником тепла выступает кабель с сердцевиной из материала с высоким сопротивлением. При подключении к источнику тока он начинает нагреваться и передает тепло окружающему раствору.

В процессе строительства после укладки арматурного каркаса кабель размещают в опалубку и заливают раствор. Затем подают электричество до завершения процесса дегидратации.

Это достаточно простой и не самый дорогой вариант с одним недостатком — высоким риском поражения током рабочих. Для предотвращения вреда здоровью используют ток с напряжением до 36 В, который подают с помощью специального трансформатора.

Еще один минус в том, что нужно точно рассчитать степень прогрева. Если нагрев будет недостаточным, раствор замерзнет и будет хрупким. В случае перегрева он затвердеет быстрее, чем предусмотрено технологией, фундамент растрескается в процессе эксплуатации.

5. Инфракрасный и индукционный нагрев.

Для повышения температуры смеси в опалубке используют принцип электромагнитной индукции или источники ИК-излучения. Для этого нужны ТЭНы трубчатого типа, карорундовые стержневые нагреватели.

Как залить фундамент под дом зимой при минусовой температуре

Возводить фундамент можно не только летом — но и зимой, хотя это сложнее, чем в теплое время года. Создать в таких условиях надежный, крепкий ленточный фундамент помогут простые, но эффективные методики. При строительстве «зимних» монолитных оснований трудности застройщика обычно связаны с земляными работами, процессом бетонирования и выдержкой бетона. Все эти задачи необходимо решать поэтапно.

Подготовка траншеи для ленточного фундамента

Песчаная подушка для ленточного фундамента

Подготовка траншеи с помощью песочной засыпки имеет при строительстве зимой особое значение. При отрицательных температурах глинистый и суглинистый грунты начинают двигаться и приподниматься. Весной же или во время оттепели они постепенно возвращаются на место. Правильно устроенная песчаная подушка выступает в роли амортизатора, который стабилизирует фундамент и не позволяет пучинистой почве сильно влиять на него.

Толщина выравнивающего слоя зависит от глубины заложения опорной конструкции. Для фундаментов, заглубленных на уровень промерзания (1,5-3 м), рекомендуется делать засыпку не толще 0,15 м. Для мелкозаглубленных опор — 0,15-0,5 м. Важно понимать, что такая подушка должна быть не только под подошвой фундамента, но также и с каждой стороны от него. Выполнение этого условия поможет противостоять боковым касательным силам пучения.

Толщина песчаной подушки (мм). Рисунок с сайта smartremstroy.ru

При использовании песка необходимо убедиться, что он сухой. Если в нем будут снег и лед, то после того как потеплеет, они превратятся в воду. Это повлечет за собой появление полостей, из-за которых грунт (а за ним — и фундамент) может осесть. Чтобы подушка не промерзала как можно дольше, ее следует полить горячей подсоленной водой.

Но делать это надо только в местах трамбования, пользуясь лейкой. Уплотнение желательно производить небольшими слоями (по 5-7 см).

В результате всех описанных работ песчаная подушка будет лежать ровной и плотной массой, готовой принять на себя все нагрузки двигающегося грунта.

Подготовка и утепление бетона

При температуре ниже нуля бетон набирает прочность в 5 раз медленнее, чем летом. Объясняется это просто: находящаяся в материале влага замерзает, не успев вступить в реакцию с цементом. А значит, он не способен затвердеть должным образом, что в будущем чревато разрушением фундамента. Кроме того, раствор не следует заливать в замерзшую почву, иначе весной, когда земля будет оттаивать, конструкция просядет и начнет трескаться. Решать эти проблемы можно разными способами.

Один из них — прогрев траншеи с бетоном тепловыми пушками. Для этого по ее периметру размещают газовые отопительные приборы, которые в течение длительного времени будут повышать температуру грунта и самой заливки. Чтобы тепло не рассеивалось, над монолитной лентой строят каркасный навес, который полностью покрывают брезентом или плотной полиэтиленовой пленкой. Если обогрев осуществляет только одна пушка, то ее мощность должна быть не менее 30 кВт.

Шатер над фундаментом. Фото с сайта stroit.ru Отопление шатра, под которым находится недавно отлитый фундамент, позволяет создать почти идеальные условия для полного отвердевания бетона. Однако сооружать укрытие и возиться с тепловым агрегатом — дело хлопотное и затратное. Менее трудоемкий способ — нагревать элементы фундамента с помощью электричества. Технология не отличается особой сложностью.

На строительной площадке устанавливают специальную трансформаторную станцию, которую посредством кабеля с электродами соединяют с арматурой опоры. Далее трансформатор подключают к электросети, после чего арматурные прутья нагреваются и повышают температуру бетона. Рекомендуемое напряжение — 36 В. Понятно, что станция стоит немалых денег, поэтому ее обычно берут в аренду. И конечно, подключением и дальнейшим контролем оборудования должен заниматься профессиональный электрик. Если подобные работы возложить на неквалифицированных рабочих, велика вероятность, что рано или поздно кто-то из них пострадает от удара током.

Трансформатор для прогрева бетона. Фото с сайта ai911.ru

Большой популярностью при бетонировании зимой пользуются морозостойкие присадки-модификаторы. Например, нитрит натрия или формиат. Находясь в составе бетонной смеси, они не дают влаге замерзнуть, и фундамент можно заливать даже при очень низкой температуре воздуха. При этом какие-то из присадок рекомендуется применять при –5… –10°С, а какие-то — даже при –30°С. Показатели устойчивости к холоду указаны на упаковке.

Чаще всего эти вещества смешивают с цементом, растворив предварительно в воде, но иногда добавляют в сухую смесь и в виде порошка. Какой из вариантов лучше, и в какой пропорции вносить присадки, необходимо узнать из инструкции производителя. В любом случае надо учесть, что при использовании модификаторов количество воды для раствора нужно уменьшить на 15, а то и на 25%.

Один из модификаторов для зимнего бетонирования. Фото с сайта stroybaza61.ru

Добавлять присадки проще всего в бетономешалке. Первым делом засыпают (исходя из нужных пропорций) цемент, песок и щебень, после чего включают аппарат. Далее разводят модификатор в воде (если так рекомендует производитель), заливают в устройство и снова всё перемешивают. Получившаяся в итоге готовая смесь должна представлять собой густую однородную массу.

Теплоизоляция фундамента

Применение морозостойких добавок позволяет начать строительство в холодное время года, однако для качественного набора прочности фундамент все равно необходимо утеплять. Использовать дорогостоящую технику при этом уже необязательно — достаточно накрыть бетонную ленту тентом из ПВХ. А разбирать опалубку лучше ближе к весне, когда воздух прогреется до плюсовых значений.

Интересный способ теплоизоляции — заливка бетона в блоки из пенополистирола. Этот материал аккумулирует тепло, которое выделяется при застывании раствора и таким образом поддерживает необходимую для его отвердения температуру. Большой ассортимент типоразмеров позволяет изготавливать ленточные фундаменты любых конфигураций. К тому же пенополистирол не впитывает влагу, поэтому серьезная система гидроизоляции не потребуется.

Собрать такую блочную конструкцию, причем быстро и без особых усилий, смогут даже не очень опытные строители. Секции герметично стыкуют друг с другом с помощью замкового соединения, что исключает возникновение щелей. В углах или закруглениях ставят поворотные элементы соответствующей формы. Перед заливкой раствора укладывают необходимые коммуникации и арматуру.

Несъемная опалубка из пенополистирола. Фото с сайта diymart.ru

Технология заливки — такая же, как при использовании обычной деревянной опалубки. Подавать бетон проще всего с лотка миксера. Желательно заполнить сразу же весь периметр — а если это не удалось, заливку можно выполнять послойно. Следует иметь в виду, что возводить фундамент из несъемной опалубки целесообразно только при строительстве небольших деревянных домов.

Заливаем фундамент зимой: как не дать бетону промерзнуть
Как рассчитать количество свай для фундамента каркасного дома
Легкий фундамент для каркасного дома
7 тонкостей, которые важно учесть при строительстве фундамента
Зачем нужен глубинный вибратор для бетона
Подбетонка своими руками
Утепление фундамента: какой материал выбрать и как провести работы

Как минусовые температуры влияют на фундамент