Как правильно заливать бетон при отрицательных температурах

Внутренний и внешний обогрев

Заливать фундамент таким способом возможно с помощью разогрева подошвы на основе явления кондукции, заключающегося в передаче тепла к холодному телу от теплого. Получается, что обогревается непосредственно бетонный фундамент, а не вся площадь планируемой застройки. Обогрев осуществляется за счет повышения температуры стержней арматуры, к которым подключается электрический ток.

Обогрев снаружи можно выполнить с помощью специальной передвижной опалубки, в теле которой есть нагревательные элементы, выделяющие тепло за счет электроэнергии или действия пара.

К недостаткам обоих способов можно отнести их довольно высокую цену и необходимость консультации со специалистом, так как технология обогрева довольно сложная. Но применять его разрешается даже при -25 градусах.

Можно ли искусственно повысить морозостойкость раствора?

Чтобы ускорить работы и предотвратить деструкцию фундамента допускается использовать антиморозные средства, выполнять прогрев бетона или его утепление.

Виды добавок

При соблюдении дозировок специальных продуктов легко предусмотреть, при какой предельной отрицательной температуре заканчивать стройку. Допустимо продолжать работы до -25 градусов. Средства классифицируются в зависимости от воздействия на смесь.

Присадки

Специальные жидкие продукты для гидратации раствора в условиях минусовой температуры. Используются вместе с подогревом для ускорения реакций отвердевания и схватывания.

Антифризы

Средства, повышающие активность цементного теста в любых условиях:

• поташ или вещества на основе солей монокарбоновых кислот. Повышают температурный диапазон работы с бетонным составом до -30 градусов, ускоряют отвердевание состава. Армирующий каркас не подвергается коррозии, на поверхности монолита нет высолов;
• хлорид натрия – используется для пластификации смеси из портландцемента, исключает загустение. Стальная арматура может ржаветь;
• нитрит натрия – подходит для всех типов цементов, кроме глиноземных. После добавления продукта со смесью можно работать при низких температурах, но до -15 градусов;
• формиат натрия – предусматривает использование пластификаторов. Без них в монолите из-за скопления солей появляются пустоты.

Ускорители схватывания

Отличаются быстрым выделением теплоты, поэтому температура воды остается стабильной и монолит греется сам.

Способы подогрева

Прогрев бетона актуален, если требует залить фундамент малоэтажного здания. Если интересуетесь, до какой максимальной отметки можно повысить температуру, этот показатель составляет 15-20 градусов. Антифризовые смеси начинают вводить при температуре от -15 градусов. Сейчас мы кратко будем рассматривать варианты электрообогрева бетона:

• по всей площади строения устанавливается каркас из деревянного бруса, на котором организуется пленочный шатер. Внутри конструкции устанавливаются пушки на газе или электричестве. После подъема температуры устройства поддерживают ее на протяжении цикла застывания бетона;
• обмотка армирующего каркаса греющим кабелем до того, как вы начнете заливать фундамент. Электрика включается в сети после укладки смеси. Помимо кабеля можно использовать нихромовые спирали или ТЭНы.

Используя этот способ, по достижению 3-х – 7-ми градусной уличной температуры можно заливать бетон.

Бетонирование зимой

Прогревают бетон до момента набора критической прочности. При отсутствии данных в проектной документации о значении критической прочности она должна быть не менее 70% от проектной прочности. Если установлены требования по показателям морозостойкости и водонепроницаемости, то критическая прочность должна быть не менее 85% от проектной.

Предлагаем ознакомиться: Баня в дачном домике своими руками

При заливке бетона в минусовую температуру используют разные технологии прогрева бетона. Чаще всего применяют способы:

• Термоса
• Электронагрева
• Паропрогрева

Метод термоса

Данный метод используется при массивных конструкциях. Он не требует дополнительного обогрева, но температура укладываемой смеси должна быть более 10С. Суть данного метода состоит в том, чтобы уложенная смесь, остывая, успела набрать критическую прочность. Химическая реакция твердения бетона является экзотермической, т.е.

выделяется тепло. Поэтому, бетонная смесь подогревает сама себя. При отсутствии теплопотерь бетон может разогреться до температуры более 70С. Если опалубку и открытые поверхности защитить теплоизолирующим материалом, снизив таким образом теплопотери твердеющего бетона, вода не замерзнет и бетонная конструкция будет набирать прочность.

Для реализации метода термоса не требуется дополнительного оборудования, поэтому он является экономичным и простым.

Если в установленные сроки нельзя обеспечить набор критической прочности методом термоса, то прибегают к электронагреву. Разделяют три основных способа:

• прогрев электродами
• индукционный нагрев
• использование электронагревательных приборов

Этот газ экранирует поверхность электродов, сопротивление тока возрастает и нагрев существенно снижается. Если в конструкции используется железная арматура, то её можно использовать в качестве одного из электродов

Важно обеспечить равномерность прогрева бетона, и осуществлять контроль температуры

Расход электроэнергии при данном способе варьируется в пределах 80 – 100 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Расход энергии при индукционном прогреве составляет 120 – 150 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Ещё один из способов электронагрева бетона – это применение электронагревательных приборов. Существуют греющие маты, которые раскладываются на поверхности бетона и включаются в сеть. Так же можно соорудить над бетоном подобие палатки и уже внутри поставить электронагревательные приборы, например тепловую пушку. Но в данном случае необходимо позаботиться об удержании влаги в бетоне, не допустить преждевременного высыхания.

При температуре окружающего воздуха -20С расход электроэнергии, при данном методе, будет составлять 100 — 120 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Паропрогрев бетона

Прогрев бетона паром является весьма эффективным и рекомендуется для тонкостенных конструкций. С внутренней стороны опалубки создаются каналы, через которые пропускают пар. Можно сделать двойную опалубку и пропускать пар между её стенками. Так же можно проложить трубы внутри бетона, и пропускать пар по ним.

Но у этого метода есть существенный недостаток. Требуются внушительные затраты на его организацию.

Армирование

Армирование стяжки пола стальной сеткой. Пол из бетона обладает высокой прочностью, но чтобы это качество сохранилось на долгие годы, его следует укрепить и проложить армирующий слой. Армирование начинается с подготовки рабочей поверхности, удаления мусора и грязи. Далее на очищенную поверхность наносят грунтовку и устанавливают металлические или деревянные маячки, на которые крепится армирующая сетка. На армирующий слой укладывают цементно-песчаный раствор и устанавливают сетку, действия чередуются необходимое количество раз. Армирование окончено, приступают к укладке бетонного раствора.

Общие характеристики бетона

Бетон — искусственный камень, применяемый практически во всех областях строительства. При затвердевании смесь воды, вяжущего и заполнителей образует прочный монолит, обладающий ценными качествами:

• высокой плотностью;
• морозостойкостью;
• водонепроницаемостью.

Свойства бетона определяются маркой, которая обозначает среднюю прочность на сжатие в МПа в возрасте 28 суток. Для проведения расчетов чаще используется другая характеристика — класс бетона. Она связана с маркой, но в отличие от нее обозначает обеспеченную прочность и описывает материал более широко.

Нагружать не до конца затвердевший бетон можно только после предварительного расчета нагрузок. Опалубку разрешено снимать:

• с боковых поверхностей конструкции через 6-72 часа;
• несущие щиты, колонны, перекрытия — 70-80 часов.

Стяжка пола

Стяжку пола проводят по очищенному и прогрунтованному полу. Начинается укрепление основания с монтажа маячков, выставленных строго по уровню. При этом соблюдается расстояние, которое не должно превышать длины используемого правила больше чем на двадцать сантиметров. Какой длины будет правило, зависит от количества рабочих, которые будут делать укрепление пола. Устанавливают маячки на лепешки из гипсового клея и выравнивают стяжку по всему периметру.

После застывания клея приступают к укладке раствора из цемента и песка. Заливают смесь между установленными ранее маячками. Далее следует снять лишний раствор, для чего используют правило, которое зигзагом протягивают к краю стяжки. Стяжка пола не занимает много времени, что не сказать о высыхании цементно-песчаного раствора. Смесь из бетона достигнет своих максимально прочностных характеристик спустя месяц.

Технология заливки

Гидроизоляция и утепление

Бетон устойчив к воздействию влаги, поэтому не нуждается в изоляции от нее. Разрушающее действие воды направлено на деревянные части, контактирующие с искусственным камнем и облицовочный материал. Для обеспечения изоляции от влаги используют рулонные средства, которые настилаются так, чтобы край пленки выступал на стену выше нулевого уровня. Если ширины рулона недостаточно для застилания всей поверхности, материал застилается в нахлест, составляющий не менее 15 см. Стыковая часть заклеивается скотчем. Сразу на гидроизоляционную пленку укладываются листы пенополистирола. Плиты укладываются в шахматном порядке, а стыковые швы заклеиваются специальной лентой.

Армирование

Для придания бетонному полу прочности устанавливается металлическая сетка, укрепляющая стяжку. Армированная сетка или связанная арматура устанавливается на высоте 1/3 высоты бетонного покрытия. Армирование необходимо для компенсации недостающей бетону прочности на растягивание. Металл в бетонной конструкции укрепляет стяжку и позволяет увеличить допустимую нагрузку на поверхность. Для сооружения сетки выбирается арматура с сечением не менее 10—15 мм. Связываются металлические прутья, образуя квадраты со стороной 10 см. Если армирование разместить слишком низко, оно не выполнит своей упрочняющей функции, а высокое закрепление приводит к выходу металла над поверхностью бетона.

Малярные маяки

Эти устройства покупаются в строительных магазинах. Если нет возможности купить маячок можно использовать алюминиевый профиль или трубы одинакового диаметра. Маяки закрепляются с помощью цементного раствора, по линии нулевого уровня. Основной функцией этого приспособления является помощь в выравнивании поверхности. Если площадь заливки довольно большая, то расстановка маячков проводится на ширине 1 м. По периметру помещения устанавливается съемная деревянная опалубка.

Заливка и выравнивание

Посмотреть «ГОСТ 7473–2010» или

Предотвратить растрескивания поможет непрерывная равномерная заливка строительной смеси.

Заливка стен бетоном и полового покрытия проводится непрерывно, так как застывание материала приводит к появлению трещин на границе залитых участков. После проведения всех подготовительных работ, готовится смесь и заливается между маяками. Бетонирование проводится в таком порядке:

• Лопатой проводится равномерное распределение раствора.
• Выравнивание выполняется с помощью правила, опираясь на уровни.
• Через 2—3 часа маяки извлекаются, а образованные канавки заливаются цементным раствором.

Правильно залить бетон — это только половина работы, уход за ним включает в себя защиту от потери влаги и регулярное увлажнение поверхности. Летом мероприятия по увлажнению проводятся каждые 2 часа, а на улице при попадании прямых солнечных лучей на бетонную поверхность тротуара, стяжка застилается полиэтиленом. Бетонированный пол вводится в эксплуатацию не ранее 28 календарных дней. Именно столько необходимо для приобретения прочности, предусмотренной ГОСТом.

Этапы работ

Подготавливаем поверхность, укладываем гидроизоляцию и устанавливаем маяки. Перед тем как начать засыпку керамзита следует тщательно спланировать основание (если пол заливается на грунт) и аккуратно застелить полиэтиленов пленкой с перехлестом 100 мм.

Установка маяков – очень важный этап, требующий аккуратности и скрупулезности. Сразу ответим на популярный вопрос непрофессиональных строителей: как ровно залить пол бетоном без маяков?

Это возможно. В интернете есть частное видео, как ровно залить пол бетоном без маяков. Правда, для реализации подобной технологии потребуется приобрести и изготовить дорогостоящий специальный инструмент и «набить» руку. Поэтому, быстрее проще и дешевле установить простые и недорогие маяки.

Этапы установки:

• С помощью линейки отмеряем от поверхности основания границу засыпки керамзита 100 мм, и ставим точку на стене. Прикладываем рейку или правило одним концом к точке и прижимаем рейку (правило) боковой поверхностью к стене вдоль поверхности основания. С помощью уровня уложенного поверх рейки или правила, выставляем горизонтальное положение и отчерчиваем линию границы засыпки. Последовательно переставляем рейку, выставляя горизонталь и отчерчивая границу, обходим весь периметр комнаты. Данную операцию выполняют в паре с помощником.
• От границы засыпки керамзита, линейкой отмеряем границу заливки бетона 40 мм и отчерчиваем линию по периметру помещения.
• Далее замешивают густой цементно-песчаный раствор марки М150. Отступают от стены 1 м и с шагом 1 м, в виде пирамидок с основанием 150-200 мм, насыпают (кучки) раствора – ряд маяков. Отступают от ряда маяков в глубину комнаты 1 м и повторяют операцию. В итоге получают разбивку комнаты маяками на квадраты 1х1 метр. Пока раствор не застыл, с помощью рейки (правила) и уровня выравнивают вершины пирамидок по линии границы заливки бетона. Лишний раствор срезают шпателем, недостающий подсыпают мастерком. После выравнивания работы прекращают на 4-5 дней до застывания раствора.

Есть другие технологии установки маяков, предполагающие закупку стальных профилей, анкерных болтов, регулировочных винтов и другой материальной части. Описанная выше технология самая простая и самая дешевая при всех прочих равных условиях. Завершающие этапы строительства бетонного пола:

• Аккуратно, чтобы не повредить маяки высыпают керамзит и выравнивают его по границе на стене с помощью рейки и уровня.
• Поверх керамзита аккуратно укладывают армирующую сетку. Если сетка накладывается на вершину маяка, мешающий кусочек проволоки выкусывают.
• В соответствии с указанными выше пропорциями, с помощью бетоносмесителя готовят раствор. Заливку конструкции ведут по маякам и границе очерченной на стене. Сразу после заливки очередной партии раствора, сначала выравнивают поверхность правилом или рейкой, после чего сразу проводят операцию железнения. Во избежание расслоений по границе партий раствора, заливка пола должна осуществляться беспрерывно до полного завершения.
• Уход за конструкцией заключается в сбрызгивании водой в течение 72 часов. Ходить по полу можно через 4-5 суток после заливки, а настилать чистовое покрытие или устанавливать предметы обихода допускается только после полного высыхания раствора. Контроль полного высыхания – на тыльной поверхности полиэтиленовой пленки, уложенной на поверхность пола нет конденсата влаги.

Варианты компонентов для смеси

Среди разнообразия смесей выделяют такие варианты, как:

• обыкновенный раствор (цемент М400-500, песок, вода);
• песчано-цементная смесь;
• нивелир-массы;
• полусухие смеси с фиброволокном.

При необходимости в состав раствора добавляют следующие вещества:

Схема бетонного пола.

• водоотталкивающие и пластифицирующие добавки для улучшения структуры смеси и облегчения процесса ее укладки;
• регуляторы для снижения или продления сроков схватывания раствора;
• пенообразующие вещества для ячеистого бетона;
• вещества, повышающие прочность бетонной смеси.

Технология заливки бетона состоит из нескольких этапов, в числе которых есть подготовка, гидроизоляция и непосредственно сама укладка, требующая хотя бы базовых знаний и минимальных навыков в этой сфере.

Подготовительные работы начинают с нанесения разметки на стенах на высоте 10-15 см от пола. Если заливка бетоном будет происходить на цокольном этаже частного дома, то предварительно следует снять 20-30 см грунта. На такую высоту и будет заливаться смесь. В квартире толщина стяжки, естественно, будет меньше.

Внешние источники подогрева раствора

Квалифицированные строители отмечают, что именно подогрев бетона позволяет добиться качественного схватывания фундамента, который в итоге будет обладать необходимыми прочностными характеристиками. В зависимости от типа бетонируемой конструкции и предполагаемого срока ввода её в эксплуатацию могут использоваться разные источники поддержки внутренней теплоты бетона. Выбор того или иного варианта зависит от строителей:

• Выдерживание раствора в специальных тепловых шатрах (универсальный конвективный способ).
• Предварительный электроразогрев.
• Контактные, радиационные, индукционные способы электроподогрева.

Специализированные тепловые шатры

Метод подогрева бетонного раствора в искусственных тепляках влечёт за собой непредвиденные финансовые затраты, продление строительного срока и усложнение проводимых смежных работ. Именно поэтому использование такого способа возможно только в экстренных ситуациях, когда существует технологическая необходимость.

Тепляки — это своеобразные тепловые конструкции, которые возводятся на определённый промежуток времени. Стоит отметить, что итоговый температурный режим в шатре должен полностью соответствовать температуре основания бетонной конструкции (минимум +7 ˚ С). Поддерживать необходимую температуру помогают специальные воздухонагреватели, которые могут работать как от топлива, так и от электричества.

На современном рынке представлено несколько основных разновидностей теплянок, каждая из которых может эксплуатироваться в определённых условиях:

• Объёмные шатры для масштабных строительных площадок, которые могут быть с прочным каркасом либо без него. Многие строители предпочитают именно бескаркасные модели, которые снаряжаются специальными воздуходувками.
• Лёгкие и компактные тепляки из ПВХ или прочного брезента. Широко востребованы при выполнении специфических строительных работ нулевого цикла (прочные колонны, устойчивые фундаменты под оборудование). Во время механизированной укладки тепляк обязательно демонтируют, а по окончании снова устанавливают для выдерживания бетона в пределах установленной температуры. В этом случае итоговая конструкция получается максимально прочной и надёжной.
• Передвижные виды тепловых сооружений, предназначенные для закладки ленточного фундамента или подземных коммуникаций. Для перемещения такого тепляка необходимы мощные тягачи либо специальные лебёдки. На время бетонирования в шатре остаются открытыми проёмы в перекрытии, через которые осуществляется подача бетонного раствора.

Тонкости предварительного нагрева

Многие специалисты отмечают тот факт, что именно предварительный форсированный нагрев бетона считается наиболее рациональным решением в тех ситуациях, когда нужно залить фундамент при низких температурах. Перед укладкой в опалубку раствор тщательно прогревается в течение 15 минут до температуры +90 ˚ С. Для этих целей используются специальные загрузочные бадьи, которые оборудованы мощными электродами.

Многочисленные испытания этой технологии показали, что использование электротеплового импульса на начальном этапе структурообразования существенно ускоряет гидратацию бетона. Вибрирование нагретого раствора позволяет добиться самой прочной структуры готового материала.

Требования

При создании фундаментных конструкций данного типа важно соблюдать несколько требований. На стройплощадке не должно быть искусственной (завезенной) почвы

Такой грунт является слишком рыхлым и не способен выдерживать нагрузку, которую на него оказывает массивное сооружение

На стройплощадке не должно быть искусственной (завезенной) почвы. Такой грунт является слишком рыхлым и не способен выдерживать нагрузку, которую на него оказывает массивное сооружение.

Уровень расположения грунтовых вод должен быть ниже, чем расчетная глубина траншей для бетонного основания. Перед началом работ необходимо снять верхний слой грунта, предварительно очистив рабочий участок от мелкого мусора, камней и растительности.

Для разметки следует использовать специальные измерительные инструменты и приспособления:

• рулетки,
• лазерные нивелиры,
• нерастяжимые шнуры и др.

Замеры рекомендуется выполнять дважды, чтобы избежать возможных неточностей.

Оптимальная температура для залива

Строительные работы рекомендуется проводить при температуре окружающей среды от +5 до +30 °C. Если из-за определенных обстоятельств приходится работать в холодное время, необходимо добавлять в бетон специальные противоморозные добавки.

Основные функции подушки

Чтобы повысить несущую способность основания и увеличить его устойчивость к негативному воздействию грунтовых вод, на дне фундаментной траншеи необходимо обустроить специальную подушку.

Для этого используется сеянный или мытый песок без содержания глинистых примесей, а также щебень. Перед засыпкой этих материалов дно траншеи необходимо утрамбовать, чтобы исключить возможную просадку здания после полного завершения строительных работ.

Также на дно следует уложить слой геотекстиля. Толщина фундаментной подушки рассчитывается в индивидуальном порядке с учетом специфики реализуемого проекта. В большинстве случаев этот параметр составляет от 20 см и более.

Выбор марки бетона и расчет количества материала

Выбор подходящего бетонного состава зависит от множества факторов:

• общая масса постройки;
• наличие и тип армирующих элементов;
• особенности местного климата;
• плотность грунта и др.

В частном строительстве чаще используют марки бетона М200-350.

Расчет количества бетона осуществляется по простой схеме. Необходимо с помощью рулетки тщательно измерить размеры фундаментной ленты (ширину и длину). Площадь ее верхней поверхности затем умножается на высоту.

Опалубка и армирование

Опалубка представляет собой конструкцию из деревянных досок или иного материала. Ее основная функция – придать фундаментной ленте необходимую форму до ее окончательного затвердевания.

Внутренние полости опалубки необходимо покрывать слоем гидроизоляции, чтобы предотвратить разрушение бетона грунтовыми водами и избежать вытекания жидкой цементно-песчаной смеси сквозь зазоры между досками опалубки.

Чтобы придать ленточному фундаменту необходимый запас прочности, следует использовать армирование. Арматурные прутья укладываются в вертикальном и горизонтальном положениях, соединяются между собой различными способами.

Как правильно заливается каркас?

После обустройства опалубки и армирующего каркаса можно приступать непосредственно к заливке бетонной смеси. Материал следует заливать по направлению от угловых зон к центральным точкам опалубки.

Подачу бетона следует осуществлять с помощью спецтехники – автомобильной бетономешалки. При ручном приготовлении материала потребуется много времени и трудовых ресурсов.

В процессе заливки цементно-песчаной смеси также рекомендуется использовать глубинные вибраторы. Применение такого оборудования позволит удалить воздушные пузыри из состава, тем самым повысить его прочность и снизить риск преждевременного разрушения.

Что нужно для самостоятельной работы?

Основная трудность при собственноручном выполнении работ заключается в том, что необходимо залить бетонную смесь за относительно короткий срок, чтобы она затвердевала более равномерно.

Поэтому замешивать материал в обычных ведрах или металлических корытах нецелесообразно, в этом случае создание фундамента затянется на несколько дней.

Целесообразно использовать бетономешалку подходящего размера, по возможности следует арендовать соответствующую спецтехнику (бетононасос).

Как выровнять фундаментное основание?

Поверхность ленточного основания после заливки должна быть идеально ровной, в противном случае возникнут трудности при дальнейшем возведении стен и появятся нежелательные перекосы. Боковые части фундамента, выступающие над землей, при правильном создании опалубки выравнивать не нужно.

В процессе выравнивания бетонной ленты необходимо с помощью водяного или лазерного уровня определить высшие и низшие точки ее поверхности. Затем по ее периметру выставляется горизонтальная опалубка (дощатая или металлическая).

Ее необходимо надежно закрепить в неподвижном положении, чтобы каркас не смещался при последующем выполнении работ.

На внутренних сторонах опалубки нужно сделать разметку и нанести горизонтальные линии, отмеренные с помощью лазерного или жидкостного уровня. Далее по размеченным линиям выполняется заполнение опалубки свежим бетоном.

Сколько времени необходимо для полного затвердевания?

Промежуток времени, на протяжении которого цементно-песчаная смесь обретает необходимый запас прочности и окончательно твердеет, определяется несколькими факторами.

Длительность процесса зависит от марки материала и процентного содержания воды в нем, которое может значительно отличаться для бетонных смесей разных классов прочности.

Также на время затвердевания влияет температура окружающей среды и влажность воздуха. При +30 °C набор прочности происходит почти в 2 раза быстрее, чем при +5 °C.

В среднем бетонная смесь затвердевает через 20-30 суток. Процесс может быть ускорен путем применения различных технологий подогрева бетона.

К металлической арматуре прикладывают определенное напряжение, при прохождении тока металл выделяет тепло и ускоряет затвердевание бетонной смеси.