Всему – своё время: при каких погодных условиях заливают фундамент

Бетону, из которого формируется основание постройки, необходимо пройти два этапа: сначала он схватывается, а затем затвердевает. Чтобы загустеть, раствору обычно требуется один день. Но прочным за это время бетон стать не может — стадию затвердения он проходит в течение значительного срока.

Как много недель уйдёт на полное высыхание бетона, зависит от его марки, компонентов и специальных добавок.

На процесс засыхания бетона влияет погода

Бетон затвердевает так скоро, как ему положено, при температуре от 3 до 25 градусов тепла. Процесс засыхания и упрочнения цементного раствора получает ускорение, когда на улице особенно тепло.

Бетон становится абсолютно твёрдым спустя 28 дней после заливки. Поэтому значение имеет не только погода, которая стояла в часы формирования фундамента, но и температура воздуха в последующие дни.

Залитый бетон упрочняется в течение месяца, если на улице тепло

Таблица: как температура влияет на темпы затвердения бетона

Если залить бетон при температуре ниже 3˚C, то вода в его составе начнёт превращаться в лёд. Это повлечёт за собой разрушение структуры компонентов раствора. В итоге в затвердевшем бетоне появятся микротрещины, которые заставят бетон крошиться.

Порчу бетона из-за низкой температуры объясняют полным прекращением процесса гидратации, то есть затвердения бетона. Повышение температуры ситуацию особо не исправит: бетон оттает, но разрушенные связи не восстановятся.

Бетон, залитый в холод, затвердевает плохо

При какой температуре можно заливать бетон исходя из его свойств

После заливки раствор идет через две стадии: схватывание и затвердевание. Первый этап занимает не более суток, где бетон превращается из жидкости в твердое вещество. Не стоит забывать, что при этом материал не достигает необходимой прочности.

Процесс изготовления раствора в домашних условиях

Затем наступает процесс затвердевания, который может занимать различное время в зависимости от влажности смеси, наличие примесей, температуры воздуха и других факторов. Оптимальным показателем, при какой температуре можно заливать бетон, считают диапазон от +3 до +25 ⁰С. При повышении уровня тепла быстрее идет процесс твердения раствора и набора необходимой прочности.

Проверка крепости прибором

Марка смеси прямо влияет на затвердевание и показания прочности готовой основы. Показатель прочности на сжатие достигает нормы спустя 28 суток при подходящем уровне тепла и соблюдении других условий и технологий заливки.

Другая характеристика смеси – критическая прочность, выражающаяся в процентах от проектной. Она показывает стадию затвердевания, когда воздействие низких показателей температуры не несет разрушительных последствий на структуру раствора. В разных марках этот показатель различен.

Таблица 1. Прочность разных марок бетона

Скорость затвердевания меняется не по прямой линии и зависит от внешней температуры. Ее рассчитывают по графику, который создается для разных показателей тепла. Стоит учитывать колебания в сутки и принимать во внимание минимальные показатели температуры. Достижения показателей свыше 35 ⁰С тепла добиваются при помощи подогрева.

График повышения прочности на примере марки М200, 300

Если показатель снижается до 3 градусов тепла и менее, то структура смеси нарушается, и начинают появляться незаметные для глаз трещины, напрямую влияющие на прочность раствора. Полная остановка гидратации случается при показателях ниже 0 ⁰С. Сам процесс может восстановиться, если температура увеличится.

Правила заливки фундамента имеют свои особенности в разное время года. Работы по подготовке и заливке бетона ведутся в любой период, даже в морозы.

Зимнее бетонирование

Укладку бетона производят также и зимой.

Бетонирование при низких температурах – это особая практика, которая требует применения специальных технологий и добавок. Как мы уже говорили, температура не должна опускаться ниже +4 градусов, но часто производственный процесс исключает возможность зимнего перерыва в работе.

В этом случае применяют обогрев бетона.

Это можно сделать несколькими способами:

• Методом термоса. Здесь используется тепло, выделяемое реакцией гидратации цемента, для удержания которого смесь заливают в утепленные опалубки, которые дополнительно укрывают тепляками и прочими защитными средствами. Годится для массивных крупных объектов;
• Методом подогрева паром или горячим воздухом. Вокруг объекта строят деревянный или брезентовый тепляк, в который подают пар, теплый воздух или устанавливают калорифер;
• Методом подогрева смеси электродами или специальными греющими кабелями (ПНСВ). По заранее рассчитанной схеме в бетонную массу вводят специальные нагревательные элементы, которые позволяют преобразовать электрическую энергию в тепло;
• Методом прогрева с помощью электрических матов или инфракрасных излучателей. На поверхность стяжки укладывают нагревательные маты или ИК-излучатели, которые не дают смеси промерзнуть.

Термоэлектроматы позволяют работать зимой.

Наиболее важно не дать бетону замерзнуть в течение первых трех дней, за которые он набирает до 70% прочности. Дальше мороз уже не опасен, он лишь замедляет процесс набора прочности, который после оттаивания продолжится.

Прогрев производят до температур от +10 до +30 градусов. Выходить за эти рамки нежелательно.

Греющий кабель укладывают прямо в опалубку.

Важно!
Если смесь не набрала 50% прочности, то после оттаивания она разуплотняется и марочной прочности не набирает.

Кроме обогрева можно применять химические добавки, которые не дают воде замерзать и ускоряют процесс твердения.

• хлористый натрий;
• хлористый кальций;
• пота;
• и нитрат натрия.

Также желательно использовать высокоактивные марки цемента.

Устройство тепляка – старый, но проверенный способ.

Следует учитывать, что резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны производиться после набора прочности, а не по замерзшему материалу. Также имейте в виду, что цена работ возрастает на 30 – 40%.

Важно!
Для успешного зимнего бетонирования лучше применять комплекс мер, в числе которых будет прогрев, применение химических добавок и высокоактивного цемента.

Технологические характеристики противоморозных добавок

Параметры каждой добавки обусловлены ее принадлежностью к определенной функциональной группе по типу действия в составе бетонного раствора. Тем не менее, все без исключения добавки для бетонов и растворов обладают некоторыми идентичными свойствами и характеристиками:

• Измеряемое в пунктах свойство повышения водопроницаемости раствора;
• Функциональный комплект прочностных характеристик при критическом снижении температурного режима;
• Численность ионов;
• Показатели защитных свойств от коррозионных процессов;
• Параметры минимального дозирования;
• Способность влиять на подвижность цементного раствора.

Кроме того, каждая из добавок должна характеризоваться степенью совместимостью с другими категориями цементно-бетонных добавок — пигментирующими, антикоррозионными, антибактериальными компонентами.

Структурный состав морозостойких элементов в составе бетона, а также их технологические характеристики, эксплуатационные свойства и условия применения регламентируются соответствующими положениями государственной стандартизации и СНиП.

Варианты каменной кладки в зимний период

Для выполнения каменной кладки зимой существуют три способа: замораживание, с использование противоморозных добавок, применение подогрева.

Возведение кирпичной кладки способом замораживания

Этот способ заключается в том, что раствор, на который кладут кирпич, замерзает в швах сразу же после его укладки, а твердеет частично до замерзания за счет имеющейся экзотермии цемента и плюсовой температуры раствора, и окончательно после оттаивания кладки весной. Тут необходимо заметить, что во время оттаивания кладка испытывает перегрузки, в то же время за счет наименьшей прочности может произойти ее разрушение. Поэтому этим способом возводить каменные кладки допускается с ограничением высоты постройки до 15 метров.

Минимально допустимая температура наружного воздуха, при которой можно возводить кирпичную кладку устанавливают в зависимости от погодных условий данного региона, в средней полосе России эта норма находится в пределах минус 30 °C.

В зависимости от температуры воздуха в период возведения кладки назначается та или иная марка раствора. Его состав подбирают с учетом прочности и устойчивости в период оттаивания и условий дальнейшей эксплуатации сооружения.

Подогретый цементный раствор, доставляемый с растворного узла, следует использовать в течение 25-30 минут, чтобы сохранилась необходимая температура до укладки. Не рекомендуется разбавлять замерзший раствор горячей водой, так как во время замерзания его в швах образуется множество пор, заполненных льдом, что делает раствор более рыхлым, и при оттаивании он не наберет требуемой прочности.

Каменная кладка с применением прогрева и химических добавок

Чтобы ускорить процесс отвердевания цементного раствора в него вводят противоморозные химические добавки, они снижают показатель температуры замерзания воды в растворе. Вследствие этого, даже при более низких температурах воздуха, чем обычно, раствор набирает прочность.

Химические добавки из хлористого кальция, хлористого натрия, углекислого калия и нитрата натрия вводятся в раствор для кладок из камней правильной формы, кирпича, постелистого бутового камня, применяемых для возведения складских помещений, поземной кладки, промышленных зданий, не требующих тщательной отделки поверхности. Для надземной кладки из камней, кирпича и блоков разрешается использовать углекислый калий и нитрит натрия в смеси растворов без использования последующего подогрева.

Цементный раствор с добавками на момент укладки должен иметь температуру не менее 5 °C. Ни в коем случае не допускается использование раствора замерзшего и снова отогретого горячей водой. Обязательным условием возведения кладки на растворе с химическими добавками есть использование раствора до схватывания его под действием добавок.

Температурные режимы при бетонных работах

Физико-химические процессы в бетоне

Твердение бетонного камня происходит вследствие химического взаимодействия его компонентов.

Бетон представляет собой смесь из четырех основных компонентов, которые обеспечивают ему необходимые характеристики. Назначение и участие каждого из этих компонентов в тех или иных процессах рассмотрены в таблице:

Как видим, основные компоненты, обеспечивающие протекание реакции твердения (гидратации) — это вода и цемент.

Реакция взаимодействия воды и цемента протекает с выделением тепла.

Основой образования бетонного камня является реакция гидратации цемента, при которой сначала образуется цементное молоко, которое затем достаточно быстро схватывается и образует монолитную камнеподобную структуру. Песок и щебень здесь нужны для обеспечения физических процессов внутри смеси, связанных с перераспределением нагрузок и внутренних напряжений.

Бетон, приготовленный своими руками, твердеет по такому же принципу.

Важно!
Одним из условий нормального протекания любой химической реакции является соответствие условий температурному режиму, при котором возможно взаимодействие ингредиентов.

Оптимальный режим

На фото бетонировка происходит в летнее время, которое лучше всего подходит для этого вида работ.