Помимо прочего, при строительстве монолитных конструкций из бетона, также известных как «бетонные коробки», следует помнить, что влажный бетон может негативно отразиться на здоровье тех, кто находится в таких помещениях. Это связано с тем, что время застывания и высыхания бетона в условиях повышенной влажности может быть увеличено, что способствует развитию плесени и грибка, вредных для здоровья.
Можно ли зимой заливать фундамент?
Методы, применяемые профессиональными строителями в процессе бетонирования, становятся все более современными и эффективными. Появление новых технологических приемов позволяет сократить длительность строительных мероприятий и одновременно улучшить качество возводимых конструкций, независимо от климатических условий. Ранее застройщики, задаваясь вопросом, можно ли заливать фундамент зимой, нередко отвечали отрицательно. Однако в настоящее время этот взгляд претерпел изменения: современные технологии позволяют осуществлять бетонирование зимой с гарантией качества бетона.
Среди строителей иногда возникают споры о том, дозволительно ли проводить бетонные работы при температурах ниже нуля градусов по Цельсию. Существуют две позиции по этому вопросу:
- Сторонники традиционных методов утверждают, что гидратация цемента возможна только при положительных температурах. Они отказываются принимать методы, которые могут быть использованы зимой, и верят, что холодные условия снижают прочность бетона, поэтому лучше всего выполнять заливку в осенний период;
- Приверженцы инновационных технологических решений утверждают, что эффективность проверенных решений высока. Они убеждены, что можно проводить бетонирование фундамента зимой, даже если температура существенно понижается, и при этом гарантировать соответствующие прочностные характеристики основания.
Каждое из мнений основывается на определенных взглядах и опыте, который у строителей мог сложиться за годы практической деятельности. Далее мы подробнее рассмотрим особенности выполнения бетона в условиях холодного климата. Наиболее важной задачей в таких условиях становится предотвращение кристаллизации воды. Это вызвано тем, что замершие ледяные кристаллы могут значительно увеличить пористость массива, что создает препятствия для гидратации бетонной смеси.
Научно обоснованно, что заливка фундамента зимой полностью выполнима, если учесть все меры предосторожности.
Заливаем фундамент зимой – как протекает гидратация
При применении специальных методов, которые включают добавление уникальных компонентов или подогрев раствора, процесс гидратации бетона зимой не отличается от такового в летнее время.
В процессе гидратации можно выделить несколько стадий:
- Первой стадией является образование тонкой пленки на основе солей натрия, что происходит на поверхности раствора;
- Следующая стадия включает поглощение водой во внешнем слое массива бетона вяжущего вещества;
- Затем происходит стягивание наружного слоя, что сопровождается повышением общей плотности;
- И слева, наконец, регулируется прекращение впитывания влаги, что помогает в дальнейшем повышению твердости.
Эксплуатационная прочность бетонного массива достигается постепенно:
- Первоначальное схватывание раствора занимает не более 24 часов. Это время достаточно для начального затвердевания смеси, но в этот период ее прочность все еще недостаточна для дальнейшего продолжения работ;
- Окончательный набор твердости происходит в течение 28 дней. Данный процесс влияет количество пониженных температур и используемых ингредиентов в рецептуре бетонной смеси.
Строительство фундамента зимой имеет особые аспекты. Вода, кристаллизуясь, замерзает в порах бетона, что может негативно сказаться на прочности смеси. Основное требование при зимней заливке бетонной смеси заключается в создании удобной температуры, способствующей гидратации.
В условиях низких температур требуется обеспечить дополнительный прогрев бетонной массы. Это может быть достигнуто разными методами, которые должны быть выбраны на месте строительства. Инвестиции в обогрев и теплоизоляцию оправданы, так как отсутствие кондиционного бетона может заметно снизить качество всей конструкции.
Влияние температуры на твердение бетона
Бетон — это сложная смесь, состоящая из различных наполнителей, таких как песок и щебень, которые соединены застывшим цементным молочком. Процесс гидратации цемента начинается при взаимодействии с водой, после чего бетоном происходит его затвердевание с одновременным испарением лишней влаги. Критическая прочность при нормальных температурах достигается в течение 1–1,5 суток, в зависимости от уровня влажности окружающей среды.
Оптимальная температура для протекания гидратационных реакций составляет приблизительно 20°C, в то время как раствор должен набирать расчетную прочность в течение 28 дней. Чтобы минимизировать быстрое испарение влаги в первые дни, бетон следует покрывать гидроизоляционными материалами.
При 5°C скорость застывания раствора может замедлиться в два раза, а при 0°C гидратация вообще останавливается. Если накоплена критическая прочность до замерзания, то такому бетону ничего не угрожает; он наберет необходимую прочность после повышения температуры. Однако если до замерзания критическая прочность не была достигнута, данный материал, скорее всего, не наберет нужных качеств и может разрушиться после размораживания, следовательно, заливать любую марку бетона при отрицательных температурах – нецелесообразно.
Методики бетонирования в зимних условиях
Ключевым условием для успешной заливки бетона при отрицательных температурах является поддержание достаточной температуры, которая обеспечит процесс набора прочности. Широко используемые способы укладки строительных растворов зимой включают:
- Предварительный нагрев смеси, чтобы повысить ее температуру;
- Создание качественной теплоизоляции и забота о растворе на всем этапе;
- Электроподогрев свежезалитого бетона в опалубке;
- Использование специальных добавок, которые способны понизить точку замерзания воды и ускорить процесс твердения.
Таким образом, возможна реализация бетонирования на улице зимой без снижения прочностных свойств, если соблюдать предложенные методики. Затраты на использование тепловых пушек считаются наиболее неэкономным вариантом, тогда как добавление специальных присадок является наиболее доступным способом. Электроподогрев и создание надежной теплоизоляции представляют собой промежуточные решения.
Повышение температуры в процессе замеса
Для выполнения заливки бетона в условиях низких температурми компоненты смеси предварительно подогреваются. Например, наполнители нагреваются до 55-60°C, а воду вводят в раствор при 90°C. Цемент, прежде чем добавлять в смесь, также необходимо разогреть до комнатной температуры, поскольку это помогает сохранить его скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна опускаться ниже 35°C.
В процессе смешивания целесообразно использовать бетономешалку, куда сначала добавляется нагретая вода, затем наполнители, и только после этого цемент. Использование такой тепловой смеси обеспечивает достаточную теплоту для достижения критической прочности, учитывая, что гидратация цемента сопровождается выделением дополнительного тепла.
Подогрев и утепление раствора
При сильно минусовых температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Более экономичным решением является утепление, которое может быть выполнено с использованием недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих источников энергии. На поверхности бетонирования можно укладывать сено или солому, старые тряпки, торф либо пленку, или использовать специальные теплоизолирующие накладки. Иногда строятся так называемые «тепляки», напоминающие теплицы, для создания необходимых условий.
Если бетонирование осуществляется при температуре ниже -5°C, потребуется дополнительный подогрев. В этих случаях используются следующие технологии:
- Обогрев при помощи тепловых пушек или печей под навесами (тепляками). Это затратный подход, который требует постоянного увлажнения, и чаще всего используется на площадках, где нет доступа к электричеству;
- Применение термоматов, которые работают от электрической сети. Их укладывают на поверхность залитого бетона и подключают к электрическому источнику. Этот метод требует большого объема электроэнергии. Инфракрасные излучатели можно установить над залитой поверхностью или по периметру опалубки, регулируя интенсивность и направление обогрева с помощью отражателей. Такой способ подходит длятих строек с вертикальными и труднодоступными конструкциями;
- Для прогрева бетонной поверхности стоит использовать специальные электроды или кабели, по которым пропускается электрический ток. Данный метод демонстрирует удобство в использовании, но также требует большого потребления электроэнергии. Установка такой системы может оказаться более затратной, поскольку при высыхании электрическое сопротивление раствора (проводящего материала) возрастает.
Введение добавок
Улучшение свойств раствора при помощи специальных добавок — это наиболее удобный и практичный метод для зимней заливки раствора. Применяя его в комплексе с обогревом, можно существенно ускорить процесс работ и повысить качество конечного бетона. Существует два основных типа добавок, используемых для зимнего бетонирования:
Использовать зимнее бетонирование без привлечения энергоемких нагревательных процессов позволяют морозоустойчивые добавки, предотвращающие кристаллизацию воды.
Зачем повышать водонепроницаемость бетона
Чем выше водонепроницаемость бетона, тем меньше он подвержен как давлению воды, так и воздействию химически активных веществ, таких как кислоты, щелочи, соли и прочие, находящиеся в грунте и подземных водах. Недостаточная водонепроницаемость бетона может быть вызвана избыточным содержанием воды затворения, недостаточным уплотнением бетонной смеси и отсутствием должного ухода за свежеуложенным бетоном.
Вода, которая не вступает в реакцию гидратации цемента, а просто испаряется, создает в бетоне пустоты. Некоторые из этих пустот могут образовать непрерывные каналы, что приводит к проникновению влаги. При замерзании эта влага расширяется, что в свою очередь может вызвать дальнейшее разрушение структуры бетона.
Для снижения количества воды в затворении, и при этом сохранении подвижности бетонной смеси, используются пластификаторы. Они помогают снизить соотношение воды и цемента, уменьшая объем пор в бетоне и тем самым повышая его плотность. Следует заметить, что состав конкретной бетонной смеси нужно подбирать в лабораторных условиях с учетом всех характеристик используемых материалов, включая цемент, крупный и мелкий заполнитель и различные добавки.
При заливке особое внимание стоит уделить качеству уплотнения бетона. Бетонная смесь должна полностью заполнять необходимое пространство без образования пустот, что особенно актуально в случаях, когда конструкция имеет около плотного армирования. Для достижения этой цели используются специальные устройства, такие как глубинные и поверхностные вибраторы.
Как ухаживать за бетоном после заливки
В бетонных смесях с низким водоцементным отношением крайне важно сохранить воду, необходимую для процесса гидратации. Пренебрежение этим аспектом может значительно снизить качество конечного материала. Стандартная схема ухода за бетоном подразумевает увлажнение свежеуложенного фундамента каждые 3-4 часа в течение первых 3-5 дней после заливки, в зависимости от температуры окружающей среды. Дополнительно, участок бетонирования укрывают влажной мешковиной или пленкой, используют специальные пленкообразующие составы для предотвращения испарения влаги.
Для повышения степени водонепроницаемости бетона часто применяются минеральные добавки проникающего или пенетрирующего действия. Их можно либо вводить в смесь во время приготовления, либо наносить на подготовленную поверхность, очищенную от загрязнений и насыщенную водой, с помощью распылителей или специализированных кистей.
Активные химические ингредиенты в составе раствора вступают в реакцию с компонентами бетонной смеси. В процессе эта реакция приводит к образованию нерастворимых соединений и кристаллов, формируя сплошной барьер, препятствующий проникновению воды. В зависимости от марки обрабатываемого бетона степень водонепроницаемости может быть повышена на две или три ступени.
Работа с раствором при отрицательных температурах требует от специалистов определенного опыта и дополнительных материальных вложений. Летние условия укладки гораздо более просты и экономичны, что позволяет минимизировать риски конструктивных деформаций.
Что добавить в бетон при минусовой температуре
Специальные антиморозные добавки позволяют проводить наружные работы, даже когда температура воздуха весьма низкая. Эти добавки представляют собой химические компоненты, которые условно можно разделить на несколько категорий:
- Добавки, предотвращающие замерзание воды, как правило, применяются с подогревом. Это способствует сокращению времени схватывания и твердости смеси;
- Добавки на основе антифриза. Их задача — повысить активность цемента при низкой температуре окружающей среды. Эти добавки могут использоваться без подогрева конструкции, необходимая прочность бетона наберется без замерзания массы;
- Добавки — ускорители схватывания цементной массы с выделением тепла, что позволяет монолитной массе самообогреваться без дополнительных ресурсов.
С экономической точки зрения, использование морозостойких добавок является наиболее доступным вариантом, годящимся для любых строительных конструкций. Главное правило заключается в равномерном заполнении траншеи с юмором о трамбовке и уплотнении всего раствора.
Особенность использования этих добавок заключается в точной дозировке, требуемой в процессе работы, с учетом особенностей каждого конкретного изделия. Некоторые добавки могут усилить коррозию арматурного пояса, в то время как другие наоборот улучшают антикоррозийные свойства бетона. По этой причине такие компоненты часто применяются в комбинации.
Что будет с бетоном при минусовой температуре?
При возведении фундамента часто возникают ситуации с внезапными перепадами температур. Например, бетонная масса начала застывать, а затем наступили морозы, и все замерзло. После оттаивания такой бетон схватывается путем восстановления поврежденных участков. Опытные строители согласны, что допускается единовременный цикл заморозки и оттаивания при сравнительно низких отрицательных температурах. При соблюдении всех правил, укладка зимой может проводиться так же эффективно, как и летом. Ключевым моментом является транспортировка готовой подогретой смеси с помощью миксера, сооружение утепленной опалубки, использование дополнительных материалов для покрытия основания (теплоизоляция), а также обязательное использование гидроизоляции на поверхности.
Чтобы обеспечить бетону высокие прочностные свойства, используемый песок должен быть карьерного сорта, сеяный или промытый. Такой песок обладает шероховатой поверхностью, что обеспечивает высокую сцепку с цементной основой.
Щебень, который будет использован в растворе, также должен быть карьерным, поскольку его шершавость способствует быстрому связыванию с цементным молочком и песком, что не снижает качество конструкции.
