Заливка бетона при отрицательных температурах

Почему не стоит бетонировать в мороз?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть ингредиенты, которые входят в состав бетона. С гравием, песком и цементом при низких температурах ничего не случится. Но вода, объединяющая все компоненты, и является слабым звеном – она кристаллизуется, когда температура опускается ниже нуля.

Возникают усадочные трещины, к чему приводит резкое уменьшение объема смеси на открытых участках

После заледенения вода не только не сможет создать цементный камень, но и увеличится в размерах, что приведет к вспахиванию бетонной структуры изнутри. Поэтому, когда все оттает, у вас, скорее всего, получится не прочная монолитная структура, а бесформенная масса.

Подогрев конструкций

Данный метод широко применяется при заливке железобетонных фундаментов небольших зданий и реализуется двумя способами:

1. Вся площадь будущего дома перекрывается шатром из пленки, установленным на каркасе из деревянных брусьев. Внутри размещаются электрические либо газовые тепловые пушки, поддерживающие определенный температурный режим в течение всего срока застывания бетона.
2. Перед заливкой арматурный каркас фундамента обматывается греющим кабелем, который подключается к сети после укладки раствора в опалубку. Есть другие типы электронагревателей — ТЭНы, спирали из нихрома и так далее.

Устройство бетонного основания с последующим воздушным прогревом – не слишком эффективная методика в условиях крепких морозов и промерзших грунтов. Нагнетание тепла в пространство под шатром позволяет повысить температуру воздуха на 15—20 °С, чего бывает недостаточно. В свою очередь, греющий кабель может перегореть внутри монолита и тогда часть фундамента останется без обогрева.

Выгрузка бетона из машины в подогреваемое укрытие

Главным недостатком данных способов является высокое энергопотребление и большие первоначальные вложения на возведение навеса либо закупку кабеля (тепловые пушки можно взять в аренду). Опять же, работу обогревателей или кабеля необходимо отслеживать и постоянно находиться на объекте. Для понимания процесса предлагаем посмотреть видео по теме:

Твердение и свойства

Когда котлован под фундамент вырыт и залит, бетон начинает схватываться и твердеть. Чтобы бетонный раствор схватился, требуется около 24 часов, но при этом фундамент еще очень непрочен. Фактически схватывание — это процесс перехода из жидкого состояния в твердое, и, как любое переходное состояние, оно непрочно и нестабильно. Когда фундамент схватился, он начинает затвердевать. Время отвердения достаточно большое и для различных марок бетона разное. Оно зависит и от добавок (материалов и их количества). В среднем время твердения составляет примерно 30 суток, однако для каждого случая оно свое.

Поэтому после того, как зальете основу, необходимо выдержать и время его твердения.

Температура окружающей среды (когда все залили) должна находиться в пределах от +4 до +25°С. Время застывания фундамента напрямую зависит от окружающей температуры — чем она выше, тем быстрее он твердеет. Соответственно, тем быстрее основа станет прочной и будет возможно продолжить строительные работы. Не последнее влияние на твердение оказывает марка бетона. Под этим понимают прочность бетона на сжатие, когда он твердел в течение 28 дней. Именно за это время большинство марок бетона набирает заданную прочность, однако процесс твердения (и повышения прочности) продолжается и после этого срока на протяжении нескольких лет, но проходит с очень низкой скоростью и существенного влияния на строение не оказывает.

Одной из важнейших характеристик является критическая прочность. Обычно ее указывают в процентах. Этот процент берется от номинальной (заложенной проектом) прочности, он указывает на тот параметр, при котором низкие температуры окружающей среды не влияют на процессы отвердевания и не наносят непоправимого урона основанию. Этот параметр прочности указывается всеми производителями на упаковке, а в государственном стандарте имеется сводная таблица для всех марок бетона (при этом значение для разных марок будет различным).

Стоит отметить, что скорость набора прочности бетонными конструкциями — это нелинейная характеристика. В государственном стандарте на строительные растворы имеются графики, которые построены для каждой марки бетона и при различных температурах. Однако в графиках не всегда учтены колебания температуры и резкие перепады, поэтому если при застывании бетона произойдет резкое изменение температуры, то следует обратиться за консультацией к специалисту. График застывания в зависимости от температуры производители обязаны наносить на упаковку.

Заливка фундамента осенью опасна, поскольку температура может упасть ниже +4°С. При температурах ниже указанных происходит процесс кристаллизации воды, что нарушает структуру бетона и целостность всего основания, а появление трещин приводит к его полному разрушению. Если температура падает ниже 0°С, то это приведет к полной остановке процессов твердения. При этом будут полностью разрушены структурные связи материала, когда температура повысится, твердение будет продолжаться, однако структура бетона не восстановится и прочность фундамента будет очень низкой. Но если залитое основание затвердело и набрало прочность, то низкие температуры не приведут к разрушению структуры, соответственно, фундамент не разрушится.

Бетонирование весной и осенью

В весеннее время заливать основание начинают тогда, когда полностью оттает почва. Проводить бетонирование поверх замершего грунта нельзя. При оттаивании он изменяется в размерах, в итоге из-за подвижности земли появятся трещины.

Чтобы не увеличивать расходы на создание фундамента, лучше дождаться теплого сезона, когда температура воздуха держится выше нуля и не бывает заморозков. Тогда не придется использовать добавки для повышения пластичности раствора или обогревать его на улице.

Возможно изготавливать основание и осенью, когда погода еще сухая и положительная температура. Если неожиданно приходят дожди, то залитую в опалубку бетонную смесь накрывают пленкой. В случае резкого похолодания утепляют следующим образом:

1. Поверх фундамента укладываются намоченные водой опилки слоем 20 см.
2. Сверху все закрывается пленкой шириной 1,5 м.
3. Поверх гидроизоляции насыпаются сухие опилки толщиной 50 см.

Благодаря наличию воды в опилках будет лучше проходить процесс гидратации. Верхний слой сухой стружки не позволит заморозкам значительно снизить температуру сооружения.

Бетонирование в зимнее время года

Условия считаются зимними, если температура воздуха опускается ниже +5°С. Вода в течение первых двух/трех суток должна находиться в жидком состоянии. За это время основание сможет созреть.

Сделать это выйдет следующими способами:

1. Если применяется обычный портландцемент, то бетон при оптимальных условиях наберет 100 % прочность к 28 дню. Чтобы ускорить этот процесс, можно делать фундамент из раствора, замешанного на высокоактивном быстроотвердевающем цементе. Всего через 3-4 часа состав полностью созреет и не успеет замерзнуть. К недостаткам этого метода относят высокую стоимость и малое количество времени на заливку.
2. Проводится прогрев всех компонентов кроме цемента, тогда разрешено будет работать при минусовых температурах. Воду нагревают до +50°С. Такая степень нагретости является технологически оптимальной. Щебень доводят до +60°С, разогревают его с помощью пара или водой. Таким же образом проводится прогрев песка.
3. Добавки вносятся для повышения пластичности и удобоукладываемости. Бывают минеральные и органические, также добавляются полимерные, металлические или другие волокна, повышающие прочность. Если невозможно бетон прогреть, то используются присадки – они снижают температуру замерзания воды. К ним относятся поташ, хлористый кальций, соли хлорида и так далее.

Максимальная температура смеси не должна быть больше +70°С, если применяется быстротвердеющий вяжущий компонент. Состав из портландцемента нагревается до +80°С, из шлакопортландцемента – до +90.

Прогрев бетона возможно сделать несколькими методами. В первом случае используются греющие элементы, вводятся трубки с теплоносителем. Но чаще всего выбираются электронагревательные провода, их накручивают на арматурный каркас. После заливки подключают к источнику тока безопасного напряжения.

Второй вариант – обогревающие конструкции. Над фундаментом возводится теплица, внутри которой устанавливается тепловая пушка или вентилятор, либо применяется технология электроволнового обогрева с помощью электродов. Создается электромагнитное поле, под воздействием которого место бетонирования нагревается. Также могут быть использованы стержни или пластины, их монтируют на внутренние или внешние стенки опалубки.

Рекомендации и недостатки бетонирования на улице в зимнее время

Проводить заливку зимой следует только в том случае, если нет возможности отложить работы на теплые сезоны года.

Также к минусам изготовления фундамента в это время относят такие факторы:

1. Дополнительные денежные затраты на приготовление раствора с добавками.
2. Необходимость прогрева смеси и постоянного контроля над температурой.
3. Повышение расходов за счет установки осветительных приборов из-за короткого светлого дня зимой.
4. Обустройство временного обогреваемого жилья для рабочих.

В жаркую погоду тоже не рекомендуется проводить бетонирование. Из-за повышенной температуры влага будет испаряться очень быстро. Цемент не успеет вступить в реакцию с жидкостью, в итоге бетон начнет растрескиваться и отслаиваться. При жаре весь фундамент придется часто опрыскивать водой и накрывать пленкой. Даже при низких расценках раствора зимой (из-за небольшого спроса) общая сумма денежных затрат на создание основания на улице будет больше, чем в теплые времена года.

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.

При введении в состав смеси добавок для ускорения твердения следует сохранять температуру бетонной массы +10…+15 градусов на 1…1,5 суток или не ниже +5 градусов на 2…3 суток.

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

Важно: при электрическом прогреве необходимо учитывать наличие в бетоне противоморозных добавок! С ними проводимость смеси возрастает до двух раз, соответственно, необходимо снижать силу тока.

Ниже представлены схемы расположения электродов в разных конструкциях при бетонировании и схемы их подключения.

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.

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.

Электроподогрев уложенного бетона

Такие способы применяются обычно в промышленном строительстве. Для их реализации нужны достаточные электрические мощности и электрик с серьезной профессиональной подготовкой. Электропрогрев может быть:

Сквозным — при прогреве массы бетона изнутри токами, идущими внутри опалубки по стержневым или струнным электродам. Схема расположения электродов и нагрузка должны быть точно рассчитаны. Масса бетона выступает в данном случае, как источник сопротивления.

Периферийным – при передаче тепла от источников к ленточным электродам, закрепленным к опалубке (стальная полоса или лист). Интенсивно обеспечивается прогрев на глубину примерно 0,2 м, но и глубже поступающее тепло влияет на критерии прочности.

Методы используются при небольшом арматурном каркасе или вообще без него. При густой арматурной сетке токи замыкаются на нее и система не работает или работает неравномерно. После твердения смеси электроды остаются внутри монолита навсегда.

Универсальным методом можно считать использование греющего электрического кабеля. Такой специальный провод может использоваться в любых конструкциях, независимо от частоты армирования.

Внутренний прогрев бетона кабелем

Зависимость стоимости работ от погоды – как экономить на фундаменте?

Почти все современные строительные компании осуществляют работы по заливке бетона в летние месяцы, в конце весны и в начале осени. Все это объясняется очень просто – в это время дешевле всего осуществлять строительство в целом и возводить фундамент в частности.

Строительство дома зимой может привести к дополнительным и крайне существенным финансовым тратам:

• при самых оптимистичных прогнозах бюджет строительства в холодные месяцы увеличивается на 25-30 %;
• оттепели зимой не отменяют необходимости использовать дорогостоящие реагенты при строительстве фундамента;
• зимой невозможно приготовить раствор на месте, потому собственнику придется дополнительно заказывать доставку бетона миксерами;
• для обогрева фундамента требуется трансформаторная подстанция, так как домашняя электросеть не может выдержать столь высокие нагрузки.

Единственное достоинство создания фундамента в зимние месяцы кроется в возможности ранней весной приступить к возведению конструкций объекта и завершить строительные, необходимые отделочные и иные работы до конца осени. На практике же собственнику приходится вкладывать в зимнее строительство колоссальные средства, которые однозначно омрачат радость возведения частного дома.

Применение противоморозных добавок

Введение химических добавок при заливке бетона в зимнее время позволяет заливать смесь без прогрева. Это метод выгоден экономически и не требует устройства дополнительных теплосберегающих конструкций при относительно низкой температуре. Использование добавок может служить дополнением к обогреву твердеющего материала. В обоих случаях наблюдается заметное снижение затрат, если применять их совместно с методом «Термоса».

Для заливки бетона зимой используют два вида добавок: для ускорения застывания и для понижения точки замерзания. Рекомендуемая концентрация – от 2% до 10%, точная цифра подбирается в зависимости от температуры воздуха и массы сухого цемента. Добавление химических средств – один из методов зимнего бетонирования, уместен поздней осенью и при первых заморозках.

Среди распространенных добавок к бетону особенно выделяют:

• Нитрит натрия NaNO2 (соль азотистой кислоты). Улучшает прочность застывания при температуре не ниже 18,5 °С. Плюс – антикоррозийный эффект, минус – на поверхности бетона остаются разводы.
• Хлорид кальция CaCl2. Если некритично появление высолов на поверхности застывшего материала, это средство ускорит схватывание бетона. Работать с ним можно до -20 °С, марка цементного порошка должна увеличиваться с концентрацией введения хлорида.
• Углекислый калий (поташ), K2CO3 он же карбонат калия. Лучший по удобству и свойствам модификатор для бетона. Он не оставляет разводов и коррозии на арматуре. Единственный недостаток – этот катализатор действует слишком интенсивно на скорость затвердевания. Управиться с работой нужно за 45-50 минут.

Добавлять «химию» в чистый бетон нельзя! Сначала ее размешивают в воде, после соединяя со смесью цемента. Для равномерного застывания время перемешивания увеличить в 1,5 раза. Обычная соль способна улучшить застывание бетонной смеси, но весьма незначительно.

Влияние температуры на характеристики бетона

Все знают, что раствор быстрей застывает, если стоит теплая погода, а вот жара может оказать пагубное влияние на свежезалитый бетон.

При температуре в пределах 5 – 15 градусов выше нуля схватывание состава происходит естественным образом, при этом бетон выделяет тепло в окружающую его среду. Но в жаркие дни этого не происходит.

В подобных условиях бетонный каркас начинает свое формирование при еще увеличенном объеме материала. При потере температуры поверхность постепенно оседает, а сформированная кристаллическая структура данному процессу создает препятствия. В конечном итоге, из-за созданного внутри напряжения, фундамент покрывается трещинами на четвертый – двенадцатый час с момента окончания заливки.

Для того, чтобы фундамент сохранял целостность при двадцати пяти градусах тепла и выше, необходимо для приготовления бетона применять портландцемент быстрого твердения, спустя пять – шесть часов от окончания бетонирования поливая водой и затеняя подручными материалами.

Замедление гидратации достигается вводимыми пластификаторными и модифицирующими добавками. Появляющиеся трещины говорят о том, что необходимо выполнить повторную трамбовку.

Использование противоморозных добавок

Существует серьёзное заблуждение, что противоморозные добавки потому и называются «противоморозными», что их надо использовать, когда за окном уже ниже нуля.

Однако, при любой температуре ниже 20°С происходит замедление схватывания, твердения и набора прочности бетона. Для наглядности это показано в таблице на примере бетона класса В25.

Набор прочности бетона В25 (в % в расчетной на 28 сутки)

Температура	1 сутки	7 сутки	28 сутки
20°С	23	75	100
10°С	12	58	85
5°С	9	48	77
0°С	5	35	65
-3°С	3	15	25

В Европейской части России погодные условия в октябре-ноябре характерны пониженными температурами. Хотя за окном ещё нет 0°С и вода на улице не замерзает, но происходит значительное охлаждение воздуха и строительных конструкций. Ночью бетон аккумулирует холод, который и днем будет негативно влиять на химические процессы твердения бетона и общее качество проводимых строительных работ.

Если строительные работы на открытом воздухе или в не отапливаемых помещениях, не успели выполнить в теплое время года (температура 20°С ±2°С), то с приходом осени их приходится заканчивать, либо использовать противоморозные добавки.

Бетон и цементный раствор в конструкциях должны набрать расчетную прочность, это необходимо для того, чтобы строительные конструкции выдерживали все эксплуатационные нагрузки и обеспечили долговременную безремонтную работу самого сооружения.

Материалы, приготовленные с использованием цемента в процессе укладки или нанесения проходят две фазы: схватывание и твердение.

1. Фаза схватывания — длится недолго (максимум несколько часов): вода в смеси вступает в реакцию с цементом, материал в своей массе теряет подвижность, структура становится хрупкой, но прочности смесь еще не набрала.
2. Фаза твердения — продолжается продолжительное время (иногда месяцами), но максимальный расчетный 100% набор прочности достигается на 28 сутки.

При температуре ниже 5°С, вода в смеси не вступает в реакцию с цементом, не происходит процесса гидратации в смеси, вода через некоторое время испаряется и материал не набирает расчетной марочной прочности.

Это заметно на кладке стен, когда при нормальной температуре можно в первый день выложить 4 ряда кирпича и на второй день продолжать кладку, т.к. раствор схватился и начал твердеть, то при температуре от 10°С до 5°С – раствор в кладке на второй день еще мягкий, процесс схватывания происходит медленно или не начался. Это грозит разрушением стены под весом следующих рядов кладки.

В монолитных тонкостенных конструкциях после снятия опалубки на вторые или третьи сутки на поверхности бетона образуется многочисленные усадочные трещины.

При температуре ниже 0°С, вода в смеси замерзает и показатели прочности отражают прочность кристаллов льда в порах материалов, такие конструкции можно принимать в эксплуатацию только в условиях вечной мерзлоты, при оттаивании весной такие конструкцию разрушаются, потому что кристаллы льда разрывают структуру бетона, и несущая способность конструкции стремится к нулю.

Звоните на нашу горячую линию, и мы подберем подходящее именно Вам, лучшее решение по использованию добавок для бетона и проведению бетонных работ в условиях пониженных температур!

Противоморозные добавки на основе хлорида натрия имеют следующие преимущества:

• за счет введенной в цементную смесь соли снижается температура кристаллизации жидкости, что предотвращает разрушение конструкций и образование выемок в монолитных постройках, которые приводят к заливке в зимнее время года;
• дешевизна добавки;
• техническая соль в растворе не влияет на скорость кристаллизации раствора, тем самым позволяя приготовление смеси задолго до ее использования;
• доступность противоморозной добавки;
• возможность приготовления и нанесения своими руками;
• техническая соль в бетоне увеличивает движение частиц смеси, что упрощает укладку и формирование массы.

Соль в бетонном растворе приводит к ржавчине арматуры.

К недостаткам относятся:

• Возможность образования коррозии на металлической арматуре, которая прокладывается в бетонном растворе для придания прочности конструкции. Таким образом, уменьшается прочность железобетонных сооружений и теряется их целостность. Соль в растворе железобетонных конструкций приводит к отслаиванию и ржавлению изделий.
• Доступность состава считается как преимуществом, так и недостатком, ведь низкая цена на добавки часто отталкивает потребителей, которые доверяют более дорогим противоморозным составам.

Использование присадок при морозе

Сегодня очень распространено использование противоморозных добавок и особых химических ускорителей твердения бетона. Чаще всего в качестве этих добавок выступают нитрит натрия, хлористые соли, карбонат кальция и другие. Добавки существенно понижают температуру замерзания воды, активизируют гидратацию цемента (таким образом повышается температура застывания бетона).

Благодаря введению в состав смеси добавок можно избежать необходимости прогрева. Некоторые добавки способны повысить стойкость бетона к морозу настолько, что вопрос о том, можно ли заливать бетон при минусе, не стоит вообще: гидратация проходит даже при окружающей температуре -20 градусов.

Но, несмотря на все преимущества, присадки обладают и некоторыми недостатками.

О чем нужно помнить, вводя в бетон присадки:

• Они пагубно влияют на арматуру – может начаться процесс коррозии, поэтому актуально вводить добавки лишь в неармированный бетон.
• Добавки позволяют бетону набрать прочность, равную максимум 30% от проектной, а потом при оттаивании смеси (при плюсовой температуре) процесс набора прочности продолжается. В связи с этим, по СНиП, добавки нельзя вводить в бетон, работающий в условиях динамических нагрузок (молоты, вибростанки и т.д.).

Основные виды противоморозных добавок:

1. Сульфаты – активно выделяют тепло, сопровождая процесс гидратации. Прочно связываются с труднорастворимыми соединениями, для снижения температуры замерзания смеси их использовать нельзя.
2. Антифриз – уменьшает температуру кристаллизации жидкости, увеличивает скорость схватывания раствора, на скорость формирования структур не влияет.
3. Ускорители – повышают растворимость силикатных компонентов цемента, они реагируют с продуктами гидратации, создают основные и двойные соли, которые понижают температуру замерзания жидкости в растворе.

Наиболее распространенные противоморозные добавки:

• Карбонат кальция (поташ) – кристаллическое вещество, противоморозный компонент, который ускоряет схватывание и затвердевание. Понижает прочность бетонного монолита на 20-30%, поэтому его обычно сочетают с сульфидно-дрожжевой бражкой (тетраборатом натрия) в концентрации максимум 30%.
• Тетраборат натрия (сульфатно-дрожжевая бражка) – смесь солей кальция, натрия, аммония либо лигносульфоновых кислот. Добавка используется в виде примеси к поташу, не дает бетону терять прочность.
• Нитрит натрия – кристаллический порошок, ядовитое пожароопасное вещество, применяется при возведении многоэтажных зданий, легко растворяется, не разрушает арматуру, повышает скорость застывания в 1.5 раза.
• Формиат кальция или натрия – используется с пластификаторами в объеме не более 2-6% от массы раствора. Добавляется в процессе замеса.
• Аммиачная вода – раствор аммиака в концентрации 10-12%, не провоцирует корродирования металла, не дает высолов.

Создание пассивной внешней изоляции

Пассивное утепление созревающих бетонных конструкций осуществляется по методу «термоса».

Механика процесса:

1. Приготовленный раствор заливается в опалубку, после чего сразу накрывается изоляционными материалами – многослойным полиэтиленом, брезентом.
2. Благодаря выделению монолитом собственного тепла в рамках изотермического процесса при внутренних химических реакциях происходит самосогревание бетонной смеси.

Эффективность способа зависит от 3 факторов:

• Температура окружающей среды. Изоляционное покрытие помогает сохранить тепло при температурах не ниже 5 градусов мороза.
• «Солидность» оболочки. Чем больше слоев изоляции и выше плотность материала, тем лучше конструкция защищает бетонную смесь от промерзания.
• Пространственно-геометрические параметры заливки. Экзотермическая реакция происходит активнее, если объем монолита значительно превышает эффективную площадь его теплоотдачи.

Что делать если на улице мороз, а нужно заливать фундамент?

Зима – не самое подходящее время для строительных работ. Особенно это касается заливки бетона. Основным участником химических процессов, протекающих во время застывания смеси, является вода. Гидратация цемента замедляется с понижением температуры, и срок затвердевания сильно увеличивается. При изменении температуры от 20°С до 50°С время набора прочности увеличивается в 3-4 раза.

В случае замораживания раствора возникает избыточное давление, создаваемое замерзшей водой. Вокруг наполнителей образуются ледяные пленки, ухудшающие связи внутри смеси. Хуже всего, если это происходит на ранней стадии схватывания. В таком случае даже при дальнейшем повышении температуры бетон не сможет набрать марочной прочности.

Допускается проведение заливки в холодное время года, если это определено графиком мероприятий. Проведения таких работ определяются СНиП, разрешающим заливку бетона в зимнее время. Этот документ определяет начало зимних условий при температуре +5°С и диктует, сколько греть материал.

Для защиты раствора от замерзания существуют проверенные методы выдерживания бетона в зимних условиях. К ним относятся различные виды прогрева, укрытие смеси, а также добавление противоморозных добавок. Основная задача при зимнем бетонировании – это предохранение от замерзания до набора критической прочности, величина которой соответствует 50% от марочной. От этого зависит, сколько конкретно греть бетон зимой после заливки. Большим плюсом является использование материала, замешанного на нагретой воде. Дно заливаемого котлована и опалубка должны быть очищены от снега и льда.

Выводы и рекомендации

Невзирая на технологии, позволяющие вести бетонные работы на морозе, лучше перенести закладку фундамента на весну, если есть такая возможность. В противном случае учтите следующие рекомендации:

1. Не закладывайте фундаментную плиту на грунте, успевшем промерзнуть, такая затея обречена на неудачу. Необходимо снять весь слой замерзшей почвы.
2. Заливка должна производиться быстро и качественно, так что кустарные способы здесь не годятся. Нужна доставка материала с завода и укладка бетононасосом с уплотнением вибраторами.
3. Ленточное основание, заливаемое в земле без опалубки, нужно подогревать только кабелем (либо ТЭНами из нихрома), а в бетон добавлять присадки. Наружный обдув горячим воздухом не прогреет подземную часть конструкции.
4. Как и в летнее время, бетонному монолиту противопоказано пересыхание, поэтому его нужно смачивать водой.

С экономической точки зрения, зимнее строительство равнозначно летнему, но сильнее растянуто во времени из-за погодных условий. Причина – в сезонном удешевлении материалов и расценок на услуги строительных компаний, о чем подробно рассказывается в видеоролике: