Какая температура под домом зимой с ленточным фундаментом

Обновлено: 18.05.2024

Когда зимним утром хочется выпить чашку горячего чая, путь от постели до чайника на кухне собственного дома превращается в пытку холодом, если основание дома не утеплили как следует. Пара таких пробуждений - и сначала вы заболеете, а потом еще и заработаете стойкое убеждение, что жить зимой за городом могут только моржи и белые медведи. Разболеться в таком доме можно и летом - от сырости. Давайте разберемся, что происходит с домом зимой, и как защитить основание от холода, а вас - от разочарований и болезней.

Зимой разница температур внутри и снаружи дома заставляет материалы конструкций сжиматься или растягиваться. То есть внешняя поверхность фундамента сжимается, а внутренняя растягивается и образует разрывы. В этих микротрещинах вначале конденсируется бытовой пар. Влага деформирует и разрушает основание.

В Московской области по данным СНиП 23-01-99 “Строительная климатология” 150 дней в году проходят при средней температуре -6 0°C . Зима при этом регулярно мягкая и влажная, и через нулевую отметку столбик термометра прыгает ежедневно. Тюменская область и Урал живут 170 дней в году при температуре -10 0°C , а Сургут - 200 дней при -14 0°C . Здесь температура зимой падает ниже 45-50 0°C . При таких морозах деформации основания не избежать.

Через контакт фундамента с почвой дом стремительно теряет тепло, и растут затраты на обогрев. Тепло уходит через мостики холода - участки стен или пола, чаще всего в местах, где стыкуются разные материалы и поверхности. Это могут быть швы между блоками основания, стыки между стенами и полом, коммуникационные отверстия. Мостики легко заметить в завершенной постройке - там образуется конденсат и туда сильнее, чем в остальные зоны, притягивается пыль. Конденсат, или попросту вода, появляется из пара, который содержится в воздухе при определенной температуре - точке росы.

Важно: чем выше температура воздуха в помещении и чем выше влажность, тем выше температура образования конденсата.

Температура точки росы определяется по таблице 1 из СНиП 23-101-2004, но еще вам стоит представлять себе, где она достигается. В идеале, конденсат образуется вне стены, в слое утеплителя. Тогда влага выводится за пределы изоляции, при этом не скапливается внутри конструкций фундамента и не наносит ущерба. Но если в доме стирают, готовят и принимают ванную, и внутри влажность высокая, а разница между температурой в помещении и снаружи велика, то точка росы находится ближе к внутренней поверхности стен и пола фундамента, или на ней самой.

Толщина стен фундамента тоже влияет на то, где будет залегать точка росы. Чем толще стена, тем дальше от внутренних поверхностей появляется влага. Если при перепаде температур точка росы достигается в стене, то конденсат начнет разрушать ее изнутри.

Одна из задач утепления фундамента и цокольного этажа - сделать так, чтобы точка росы находилась как можно дальше от внутренней поверхности стен и пола - в толще утеплителя. И чтобы влага выводилась в виде пара наружу через паропроницаемые материалы.

Важно: каждый слой стены по направлению изнутри наружу дома должен иметь большую паропроницаемость, чем предыдущий, чтобы пар беспрепятственно выводился наружу и конструкция не намокала.

Важно: утепление фундамента и цокольного этажа изнутри делайте только в том случае, если наружное утепление сделать невозможно. Так вы утеплите полы в доме, и температура цокольного помещения или подвала повысится. Предохранить фундамент от разрушений, тем не менее, не удастся.

Утепление делят на горизонтальное, которое помогает сохранить тепло недр, и вертикальное, задачи которого - защитить гидроизоляцию и не дать основанию промерзнуть. Вертикальное устраивают по внешним стенам фундамента и его надземной части, или по внутренней стороне ленты основания без подвала, а горизонтальное - это защита подошвы мелкозаглубленного фундамента, грунта под отмосткой и пола подвала или цокольного этажа. Отмостка - это полоса из водонепроницаемого стройматериала, которую укладывают поверх грунта вокруг дома, впритык к стене под уклоном.

Схема утепления ленточного фундамента.

Если речь идет о доме для постоянного проживания, и там есть подвал, в котором вы будете хранить что-либо, потребуется вертикальная теплоизоляция стен фундамента снаружи. Если в вашем подвале или в цокольном этаже закипит жизнь - вы будете проводить там время в библиотеке, спортзале или домашнем кинотеатре, или вы устраиваете там сауну с бассейном, в этом помещении всегда будет влажно. Ко всему пирогу теплоизоляции снаружи стоит добавить защиту пола.

Если в доме подвала не планируется, а фундамент заглублен максимум на 50 см, обязательно сделайте вертикальную защиту снаружи, утеплите отмостку и подошву ленты основания. Потребуется утепление пола по всей площади строения. Если вы засыпаете котлован внутри ленты выкопанным оттуда грунтом, помните, что, вероятно, он промерзнет и вспучится. Внутреннюю боковую сторону основания атакует разбухшая почва. Чтобы избежать промерзания почвы внутри ленты, боковую поверхность защитите теплоизоляцией. Еще вам стоит усилить теплозащиту грунта под отмосткой на углах конструкции - там находятся потенциальные мостики холода.

Если вы собираетесь жить в доме только летом и отапливать его не хотите, имейте в виду: утеплять - означает продлить срок жизни фундамента вдвое. Здесь требуется непрерывный контур теплоизоляции. Все тепло грунта сохранит горизонтальная защита подошвы и отмостки, а вертикальная не даст промерзнуть даже неотапливаемому фундаменту.

Если вы понимаете, что отопление вы будете включать эпизодически, утепляйте основание так же, как если бы не топили совсем. Теперь разберемся, какие средства теплоизоляции существуют, и на чем лучше остановиться.

Параметры материалов из таблицы 2, которые вам понадобится учесть - это теплопроводность, паропроницаемость, диапазон рабочих температур и срок службы. Чем ниже теплопроводность материала, тем лучше он изолирует поверхность от теплопотерь. Чем выше паропроницаемость, тем больше влаги выводит материал из строительной конструкции. Чем шире рабочий диапазон температур, тем шире география применения.

Таблица 2. Теплоизоляционные параметры материалов.

Опилки - натуральный утеплитель. Стружку или труху либо засыпают в теплоизоляционную траншею, либо используют в составе цементных смесей. Преимущества опилок - они нетоксичны и экологически чисты, и стоят копейки. Минусы в том, что опилки - живой материал, и в нем будут охотно селиться благодарные насекомые, кроты и мыши. Деревянная стружка поглощает воду, которая зимой замерзает в порах. Летом в сухую погоду опилки превращаются в источник возможного пожара. Конечно, вы можете обработать опилки специальными растворами от грызунов и гниения и добавить в бетон с опилками известь, борную кислоту и медный купорос. Только куда при этом денется нетоксичность и экологическая чистота?

Керамзит - круглые частицы-гранулы из обожженной глины, легкие и пористые, коричневатого цвета. Поскольку лучший утеплитель - слой воздуха, то и керамзит, в объеме которого воздуха сильно больше, чем глины, - тоже отличный теплоизоляционный материал. Керамзит не гниет, не горит и живые организмы в нем не живут. Он не боится механических нагрузок.

Чтобы защитить ленточный фундамент с помощью керамзита, вам придется выкопать траншею вокруг ленты самого основания. Толщину слоя керамзита, да и любого теплоизоляционного слоя, определяют, исходя из требований СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий” и СП 21-103-2004 “Проектирование тепловой защиты зданий”.

Допустим, дом строится в Московской области, а толщина стены ленты основания - 0,5 м. Формула расчета:

h₁ - толщина ленты основания,

h₂ - искомая толщина слоя керамзита,

λ₁ - справочная величина - теплопроводность железобетона (1,69 Вт/(м⋅°С) по ГОСТ 26633-91),

λ₂ - справочная величина - теплопроводность керамзитового гравия (0,14 Вт/(м⋅°С) по ГОСТ 9757-90),

R - сопротивление теплопередаче (3,16 м2·°С/Вт из таблицы 3, где по СНиП даны расчетные показатели).

Толщина слоя керамзита в данном случае - минимум 40 см. Требуется тщательная гидроизоляция всего слоя. Иначе он не только не защитит фундамент от холода, а еще и станет источником лишней влаги у стен дома. Керамзит прекрасно справляется с теплоизоляцией полов и перекрытий, а для наружной защиты основания есть более компактные альтернативы.

Минеральную вату вы можете использовать для теплозащиты фундамента, если учтете ограничения. Минвата - пористое волокно, которое делают из расплавов горных пород, стекла (разновидность минваты - стекловата), доменных шлаков. Плюсы в экологической чистоте, если доменные шлаки не радиоактивны, и низкой теплопроводности. Такая вата не горит, через нее хорошо проходит пар. Однако при намокании теплопроводность увеличивается вдвое. Если грунт движется, вата деформируется и дает усадку.

Там, где есть риск намокания, минвата - не вариант. Она скорее подходит для утепления внутренних стен и перекрытий, для деревянных или каркасных “дышащих” конструкций.

Пенопласт, или пенополистирол - вспененная пластмасса, которая состоят из ячеек. 98% объема пенопласта - газ, и только 2% - пластмасса.

Плюсы пенопласта - слабо проводит тепло, если он используется правильно, то не токсичен. Им не питаются бактерии и микроорганизмы. Тем не менее если он нагревается, то выделяет вредные вещества, а если горит - становится крайне токсичным. Еще пенопласт разрушается, когда контактирует со скипидаром, ацетоном, олифой, спиртом, нефтепродуктами. Если между шариками, из которых состоят пенопластовые плиты, попадает вода, а еще хуже - замерзает там, то шарики легко отсоединяются друг от друга, и конструкция теряет герметичность и теплозащитные свойства.

Для теплоизоляции основания используйте его, только если вы строите на сухом стабильном грунте, и вы точно знаете, что грунтовые воды залегают не менее, чем на 1 м глубже нижней точки фундамента.

ЭППС, или экструдированный пенополистирол делают из того же сырья, что и пенопласт, но методом выдавливания однородной вязкой массы из жидкого полимера и вспенивателя. В отличие от пенопласта, экструдированный пенополистирол не крошится и не боится воды. Кроме того, он не гниет, не дает усадки и химически устойчив. Он не интересует ни грызунов, ни насекомых. Экструдированный пенополистирол продают в плитах, кромки которых обрабатывают так, чтобы удобно было монтировать.

Пенополистирол выпускают специально для утепления фундамента под торговыми марками Carbon Eco, Пеноплэкс, и другие. В состав материала добавляют дополнительные компоненты - в Carbon Eco это наноуглерод, который повышает прочность и снижает теплопроводность.

Срок службы экструдированного пенополистирола - 50 лет. Его вы уложите снаружи стен фундамента и не будете беспокоиться о внешней гидроизоляции - поверхность не пропускает воду. Материал подходит для разных климатических зон, в том числе для Крайнего Севера.

Важно: когда вы монтируете подземную часть теплоизоляции, не проделывайте отверстий в плитах. В том числе, не используйте гвозди и дюбели. Это потенциальные мостики холода, они нарушат контур гидроизоляции.

В зависимости от местности, где вы строите, вы выбираете подходящую толщину плит (таблица 4). В таблице приводятся значения, исходя из того, что ленту фундамента вы строите из кирпича, и ширина ее - 500 мм. Чем тоньше стены ленты, тем сильнее их нужно утеплять. Если лента вашего основания уже табличной на 50 мм, к толщине слоя утеплителя нужно добавить 3 мм и округлить в большую сторону. Например, если вы строите дом в Московской области на фундаменте из кирпича шириной 350 мм, толщина слоя утеплителя составит минимум 90 мм, а не 80.

Если вы строите фундамент из железобетона, бутобетона или бетонных блоков, он требует слоя экструдированного пенополистирола минимум на 20 мм толще, чем кирпич. Например, для Екатеринбурга при утеплении дома с бетонным основанием шириной 500 мм потребуется слой теплоизоляции толщиной 110 мм, а не 90. А если ширина ленты минимальная для жилого дома - 300 мм, то лучше устроить слой потолще - 120 мм.

Если та толщина теплоизоляции, которую вы определили, не равна толщине стандартной плиты, не переживайте. Утеплитель можно уложить в два слоя. При этом вторым слоем накрываются стыки первого. Это поможет предотвратить появление мостиков холода. Если толщина слоя, который вам нужен - 110 мм, возьмите плиты 80 и 30 мм.

Жидкая керамическая теплоизоляция, или теплоизолирующая краска наносится на поверхность, высыхает и оставляет защитную пленку. Производители средств этой категории не всегда указывают на этикетках теплопроводность и паропроницаемость материала. Иногда пишут, и указывают при этом коэффициент теплопроводности ниже, чем у инертных газов - самых сильных теплоизоляторов в природе.

Подтверждено ли это? Нет. Из официальных сертификатов и заключений ясно только, что материал не горит, не излучает радиации и безопасен, потому что не содержит фенола и формальдегида. Ни в одном из действующих СНиП (Строительные нормы и правила) и ГОСТ (Государственные стандарты) нет данных по таким средствам. Поэтому, если вы укрепляете теплозащиту фундамента снаружи, выбирайте жидкую изоляцию, но только в комплексе с традиционными методами.

Напыляемая теплоизоляция - еще один инновационный вид защиты. Материал - жидкий пенополиуретан, который вспучивается, как монтажная пена. При этом состав покрывает поверхность однородным ячеистым слоем. Покрытие заполняет щели и подходит для труднодоступных мест. Перед тем, как наносить напыление, очистите и высушите поверхность и защитите глаза и кожу. Распыляйте средство при температуре от 15 до 25 0 С. Пенополиуретан разрушается ультрафиолетовыми лучами, и не выдержит постоянного контакта с водой. Подойдет для тепловой защиты стыков, углов, коммуникационных отверстий.

Помните, что любая теплозащита будет работать, только если вы убережете всю конструкцию от влаги. Теплообмен нарушается, если в контур теплоизоляции дома проникает вода. Обустройте гидроизоляцию и термозащиту основания, и тогда тепло из вашего дома не уйдет, а фундамент простоит долгие годы.

Таблица 1. Температуры точки росы при различных значениях температур и относительной влажности воздуха в помещении.

Технология заливки фундамента при минусовой температуре. Особенности зимнего бетонирования. Как избежать ошибок при возведении фундамента зимой.

С наступлением зимы вести бетонирование значительно труднее, а главное, такие работы требуют тщательной подготовки и полного соблюдения всех строительных регламентов. Заливая фундамент зимой в мёрзлую почву, следует быть готовыми к тому, что весной земля оттает и просядет, а фундамент даст трещину, что повлечёт за собой дорогостоящий ремонт.

Но иногда жизнь вносит свои коррективы. Расчётное время работ срывается, а фундамент, который планировали залить летом, нужно возводить, когда столбик термометра падает ниже нуля.

Заливка фундамента зимой

Пользователю форума с ником AlecScrab строители предлагали залить ленточный фундамент зимой, в декабре, чтобы к весне он схватился, а в марте – начать поднимать стены. Обещали значительно снизить расценки на свою работу, т.к. сейчас – не сезон, и заказов у них мало.

Что и говорить, предложение – заманчивое, но форумчанину не даёт покоя вопрос: как правильно залить бетон при минусовой температуре, и повлияет ли это в дальнейшем на прочность ленточного фундамента.

Profanus:

– Набор прочности бетона происходит за 28 дней, но это при "плюсе", а при отрицательных температурах бетон может вообще не набрать прочность.

Вердикт форумчанина таков: заливка фундамента зимой выгодна только строителям, т.к. они хотят заработать. И для себя он никогда бы не стал заливать фундамент зимой, даже при серьёзной выгоде.

Если температура воздуха днём падает до +5°С, а ночью столбик термометра опускается ниже 0°С, то такие условия строительства считаются зимними.

При зимнем строительстве фундамент необходимо заливать, используя противоморозные добавки и специальную технологию согревания бетона. А это приводит к значительному удорожанию сметы на строительство. Удорожание может полностью нивелировать выгоду от сезонного снижения расценок на работу строителей.

По мнению 44alex,если лить бетон зимой с соблюдением всей технологии, то это выйдет дешевле, если только рабочие будут работать совершенно бесплатно.

Доводы "против" зимнего монолита

По мнению форумчанина с ником Гринпик, возведение монолитного фундамента зимой выполнять не стоит, потому что:

необходимы дополнительные затраты на бетон;
необходимы особые требования по укладке и выдерживанию бетона;
необходим электропрогрев бетона (или иной прогрев) под постоянным контролем температуры;
короткий зимний день приводит к дополнительным затратам на освещение участка, утеплению бытовки для рабочих, которые не горят желанием работать в холод;
можно нарваться на большое количество некачественных материалов.

Emelya:

– Я тоже сначала хотел залить фундамент зимой, но, глядя на мытарства соседей, которые залили свою плиту в прошлом году в декабре при -5 С, передумал. Теперь у них с края плиты открашиваются и отваливаются куски бетона. Верхний слой, видимо, прихватило морозом, но под ногой он крошится.

Реакция гидратации

Чтобы понять, в чем заключается технология зимней заливки фундамента и насколько увеличивается сложность таких работ, необходимо рассмотреть процессы, которые происходят в бетоне при его заливке при отрицательных температурах.

В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать его усадку и растрескивание.

При минусовой температуре вода, не успев прореагировать с цементом, замерзает. Поэтому реакция гидратации не происходит, а значит, бетон не затвердевает.Также значительно снижается прочность фундамента и его долговечность. Вода, застывшая в бетоне, расширяется в объёме, уменьшается коэффициент сцепления бетона с арматурой, что приводит к дальнейшему разрушению фундамента. Поэтому возведение фундамента зимой требует тщательного соблюдения сложной технологии заливки.

Поэтому большинство застройщиков с недоверием относятся к зимнему бетонированию. Однако если подойти к делу с умом и вооружиться необходимыми знаниями, можно залить качественный фундамент и при отрицательных температурах. А иногда – это единственный выход.

Как сделать укрытие для обогрева фундамента

Фундамент у форумчанина Svetoch – мелкозаглубленная лента под дом 10х10. Он успел только вырыть траншею и начал вязать арматуру. Заливать бетон хотел в середине недели (с противоморозными добавками, т.к. ночью – давно уже минус). И тут оказалось, что синоптики обещают дожди и снег. Форумчанин заволновался, можно ли оставить вырытую траншею с опалубкой, частично залитым фундаментом и арматурой на зиму.

Costeapechnik:

– Если оставить всё как есть, то арматура заржавеет, а основание ленты лопнет! Надо заливать фундамент полностью, а дождь и снег не помеха, главное – уход за бетоном после заливки.

Пользователь форума с ником Georgespb разбирается, как сделать укрытие для заливки фундамента и какой вид укрытия для обогрева конструкции является самым надежным.

авто-любитель:

– Укрытие делается так: над периметром фундамента возводится большая палатка, в неё устанавливается тепловая пушка, и температура внутри поднимается в плюс.

Требуемая мощность пушки в зависмости от уличной температуры

Уличная темапература	Мощность пушки	Расход газа
До -15 градусов (пушка дает примерно +8 -10 градусов к уличной температуре).	10 кВт на 100 кв.м	16-20 литров в сутки
От -15 градусов	30 кВт на 100 кв.м	более 60-70 литров в сутки.

Так же греют бетон и при помощи электричества – сварочным трансформатором, подключённым к арматуре.

Для этого существуют специальные трансформаторы для прогрева бетонных изделий: ток подаётся через электроды, расставленные примерно на расстоянии 40-50 см друг от друга в фундаменте.

Но такой способ прогрева требует особого внимания!

sem2005:

– Необходим опытный мастер, который правильно смонтирует электроподогрев и будет следить за поддержанием необходимой температуры.

При таком методе прогрева бетона увеличивается вероятность поражения рабочих электрическим током. Именно поэтому, во избежание несчастных случаев, необходимо использование трансформатора с напряжением в 36 вольт. Перегрев бетона также чреват сильными трещинами, а недогрев – замерзанием.

Противоморзные добавки

Для бетона с противоморозными добавками прочность к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитаны добавки, должна быть не менее 30% проектной при марке до 200, 25% – для бетона марки 300 и 20% – для бетона марки 400.

Для бетона без применения противоморозных добавок монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций прочность к моменту замораживания должна составлять:

не менее 50% проектной при марке бетона 150,
40% – для бетона марки 200–300, 30% – для бетона марок 400—500,
70% – независимо от марки бетона для конструкций, подвергающихся замораживанию и оттаиванию.

Если применять противоморозные добавки, это обеспечивают процесс гидратации цемента и твердение бетона, но при отрицательных температурах эти процессы идут медленно, и в таком варианте бетон набирает критическую прочность примерно через месяц твердения на морозе.

Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, нужную проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре не менее 28 суток! Это значит, что поддерживать положительную температуру укрытого фундамента необходимо не только во время проведения бетонирования, но и после.

Подведя итог, можно сказать, что заливка фундамента в зимнее время и при отрицательных температурах приводит к удорожанию сметы и требует тщательного контроля на всех этапах работ. Взамен застройщики получают возможность форсировать проведение строительных работ и загодя подготовить основание для дома перед началом весеннего строительного сезона.

На FORUMHOUSE рассказывается, какую температуру выдерживать при заливке бетона зимой. Можно прочитать и о стройке колодца зимой.

Здесь собрана самая полная и подробная информация о имнем бетонировании. Как заливать бетон зимой, от чего зависит его достойное качество - горячее обсуждение «холодного» вопроса.

В этом видео рассказывается о нюансах армирования мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Среди начинающих застройщиков бытует мнение, что возведение фундамента зимой – это невозможная или – в лучшем случае – трудновыполнимая задача. Результат – стройка при температуре ниже 0 °С «замораживается», а строительные бригады «уходят в спячку» в ожидании нового сезона. Оправдан ли такой подход?

Чтобы разобраться в этом вопросе, воспользуемся рекомендациями опытных экспертов с FORUMHOUSE, хорошо разбирающихся в современных строительных технологиях. Итак, главные вопросы, на которые будут даны ответы:

Что такое «зимние условия бетонирования».
О чем нужно знать перед началом строительства фундамента зимой.
Для чего нужны противоморозные добавки и суперпластификаторы.
Какие способы обеспечивают качественную заливку фундамента зимой.

Почему можно строить фундамент зимой

Зимние условия строительства – это погодные условия, при которых днём температура не превышает +5 °С, а ночью столбик термометра опускается ниже 0 °С.

Из-за изменений климата, резких оттепелей и похолоданий «зимние» условия строительства, в зависимости от климатической зоны, могут наступить и в сентябре, и в ноябре, и даже в декабре. При этом снега может и не быть. Кроме этого, есть северные регионы, где тёплых дней практически не бывает, а среднегодовая температура не превышает +5 °С . В обычном гражданском строительстве зимой работы также не прекращаются, а зачастую ведутся круглосуточно.

Сергей Астафьев

Современные технологии возведения фундамента позволяют продлить строительный сезон и осуществить качественную заливку основания под дом при температуре до -15 °С, а при использовании особых методик – до -25 °С. Это форсирует сроки строительства, т. к. весной можно будет сразу приступить к возведению стен (если коттедж каркасный или деревянный, то его можно успешно строить и зимой), что позволит въехать в дом раньше.

К основным преимуществам зимнего строительства фундамента относятся:

Сезонное снижение цен на строительные материалы и работы.
Низкая загруженность строительных бригад.
Возможность заезда тяжёлой строительной техники на участок, т. к. увеличивается несущая способность грунта, обычно раскисающего весной.
Минимизация рисков обрушения стенок у вырытых котлованов, а также их затопление грунтовыми водами.

Андрей Пашухин

Распространено мнение, что фундамент лучше всего строить летом. При этом следует помнить, что погода в этот период времени также накладывает определённые ограничения. Например, могут начаться затяжные дожди, приводящие к размытию или полному обрушению стенок котлованов и траншей. Соответственно, необходимо рыть их заново, а это потеря времени и средств. На участках с высоким УГВ необходимо предпринять целый комплекс мер, связанных с откачкой и отводом воды из котлована.

Эти меры включают в себя рытье приямков, водоотводящих траншей, установки дренажных насосов. Кроме этого, высокие температуры – более +35 °С , и низкая влажность так же вредны для набора бетоном необходимой прочности, как и низкие температуры.

Поэтому сидеть и ждать «идеальных» погодных условий для бетонирования – непродуктивно. Ведь они могут и не наступить.

Особенности зимнего возведения фундамента

Среди особенностей зимнего строительства фундамента, о которых необходимо знать заранее, можно выделить:

Короткий световой день, который «удлиняется» при использовании дополнительного осветительного оборудования.
Необходимость обустройства утеплённой бытовки, где бы рабочие могли согреться и принять горячую пищу.
Недопустимость промораживания основания вырытой траншеи или котлована. Если залить бетон в заледеневший грунт, то весной, при его оттаивании, фундамент может дать неравномерную осадку.
Необходимость использования специальных добавок, а также повышения марочной прочности бетона. Например, вместо бетона М250 заливается М300. Это позволит гарантированно выйти на необходимую прочность в соответствии с проектом.

Сергей Астафьев

Стоит учитывать, что непосредственно процессу бетонирования фундамента предшествует ряд подготовительных работ, требующих больших временных затрат, и на выполнение которых низкие температуры не накладывают существенных ограничений .

К таким работам относятся:

завоз стройматериалов на участок;
разметка участка и рытьё траншеи под ленточный фундамент или котлована под строительство цокольного этажа или погреба;
устройство дренажа фундамента;
возведение опалубки;
арматурные работы.

Базовые принципы строительства фундамента зимой

Строительство фундамента любого типа зимой, точно так же, как и летом, требует решения целого комплекса задач. Отрицательные температуры накладывают определённые ограничения при бетонировании. Чтобы понять, как «обойти» эти ограничения, нужно выяснить, сколько твердеет залитый в опалубку бетон.

Андрей Пашухин

Считается, что при нормальных условиях (примерно +20 °С и 95-100% влажности) обычный бетон на портландцементе, залитый в опалубку без добавок, набирает свою марочную 100 % прочность за 28 дней. А распалубочную прочность (70 %) от марочной – за 7-10 дней.

При зимнем бетонировании принято выделять критическую прочность бетона (в зависимости от типа конструкции и марки бетона , в среднем она равна 30…50 % от 100 %-й марочной прочности). При достижении этого значения фундамент может «уйти в зиму» без последующих значительных изменений своей структуры. И уже весной, после оттаивания, бетон продолжит процесс затвердевания и набора необходимой прочности. В идеале, перед «отправкой» фундамента «на зимовку» следует довести прочность бетона до 70 % от марочной 100 %-й. В этом случае, при последующем замораживании/оттаивании фундамента, в бетоне не возникнет никаких деструктивных изменений.

Только фундамент, бетон которого набрал определённую критическую прочность, может эффективно противостоять действию отрицательных температур и уйти на консервацию «в зиму».

Андрей Пашухин

Эффективность зимнего бетонирования базируется на способах, при которых в бетоне (определённый период времени) поддерживается положительная температура, достаточная для набора им необходимой прочности.

Особенно важно не «заморозить» фундамент в первые 3-5 дней после заливки бетона в опалубку. Именно в это период времени происходит основной набор прочности.

На скорость затвердения бетона влияет несколько факторов (водоцементное соотношение В/Ц, состав смеси, влажность и т. д.). Но самый главный фактор – это температура окружающей среды. Для ориентира, в таблице приведены усреднённые цифры зависимости набора прочности бетона от температуры.

Чем выше температура твердения бетонной смеси, тем меньше срок набора фундаментом критической прочности. При температуре ниже 0 °С процесс гидратации в бетоне прекращается. Вода, не успев прореагировать с цементом, замерзает, что напрямую влияет на прочность и долговечность фундамента.

Отсюда, для успеха зимнего строительства фундамента, необходимо:

Поддерживать положительную температуру в уже залитой бетонной смеси. Для этого возводится тепляк, а температуру внутри него поднимают тепловыми пушками. Греют бетон и при помощи электричества – подведя напряжение к электродам в бетоне или арматуре, или непосредственно к опалубке, если она изготовлена из металла.

Использовать противоморозные добавки ПМД (солей неорганических кислот, хлористый натрий и хлористый калий и т. д.). Противоморозные добавки обеспечивают процесс гидратации цемента и твердение бетона (т .к. вода не замерзает) при отрицательных температурах до -15 °С и ниже.
Применить быстротвердеющий портландцемент с добавлением в него суперпластификаторов – добавок, уменьшающих В/Ц. Это позволит снизить количество воды, необходимое для затворения бетонной смеси, а сама смесь получается более «жёсткой».

При использовании противоморозных добавок следует внимательно читать инструкцию по их применению. Некоторые добавки нельзя использовать для бетонирования фундаментов (и других железобетонных конструкций), т. к. они вызывают ускоренную коррозию металлической арматуры.

Бетон с ПМД называют «холодным». Применение добавок позволяет воде затворения в бетонной смеси не замёрзнуть даже при отрицательных температурах. При этом процесс гидратации идёт медленно. Бетон постепенно набирает необходимую прочность (при этом фундамент необходимо как следует утеплить), которая может достигнуть от 30 % до 50 % марочной прочности в течение месяца. Только после этого фундамент можно замораживать.

При заказе бетона с ПМД паспортная температура замерзания бетона с добавкой берётся из расчёта средней прогнозируемой отрицательной температуры на месяц, а не на день заливки.

Помимо прогрева бетона, сооружения тепляка и комбинировании этих способов с добавлением ПМД, используется метод «термоса». Для этого воду, которую используют для затворения бетонной смеси, нагревают до +60…+80°С. Бетонную смесь заливают в хорошо утеплённую опалубку, которую затем дополнительно ещё укрывают плёнкой и хорошо утепляют со всех сторон. В результате химической реакции, которая происходит при затвердении бетона, выделяется тепло. Оно, «работая» в паре с теплом от уже уложенной «подогретой» смеси, позволяет бетону набрать необходимую марочную прочность к моменту его остывания до 0°С.

Подогретую воду добавляют в бетономешалку в количестве 50 % от обычного количества воды затворения. Затем засыпается щебень, бетономешалка включается на несколько оборотов, и только после этого добавляется цемент, песок и остаток воды. Это не даст бетону «свариться». Общее количество времени на перемешивание раствора увеличивается в 1.5 раза по сравнению с тёплым временем года. Для понижения критической температуры замерзания бетона, а также ускорения сроков его твердения, при методе «термос» рекомендуется дополнительно использовать ПМД.

Опыт участников портала

Пользователь FORUMHOUSE

Всего за две недели на обогрев фундамента у форумчанки ушло четыре баллона с газом объемом 30 литров. При наборе прочности фундамента 50 % от марочной, тепляк сняли и разобрали опалубку, а сам фундамент дополнительно утеплили и оставили «зимовать» до весны.

Сергей Астафьев

Это наглядный пример правильного набора решений для бетонирования в зимних условиях, а именно:

1. Дождались повышения температуры для работ по бетонированию.

2. Использовали противоморозные добавки с запасом на понижение температуры.

3. Выполнили устройство обогреваемого тепляка, что позволило добиться стабильно допустимых температур и попадания осадков.

4. Продолжительность прогрева в таких условиях была даже более, чем достаточна.

Как видно на примере форумчанина, ничего сложного и сверхъестественного при зимнем бетонировании нет, при отрицательных температурах можно с успехом возводить фундаменты разного типа .

Cмысл этих понятий стоит понимать любому человеку, решившему строить фундамент для дома.

Морозное пучение

Морозное пучение — процесс превращения в лед воды, которая содержится в грунте. Всем известно, что вода, превращаясь в лед, увеличивается в объеме. Поскольку поздней осенью вода в грунте содержится в большом объёме из-за дождей и периодически выпадающего и оттаивающего снега, то, промерзая, верхний слой земли увеличивается в объеме (профессионально говорится "вспучивается"). Так как вспучивающемуся грунту необходимо куда то деваться, то он расширяется вверх.

В результате зимой поверхность земли приподнимается в среднем на 5–10 см, максимум может достигать в Московской области 15 см.

Первая неприятность состоит в том, что если фундамент расположен на поверхности грунта, то есть не заглублен, грунт приподнимает фундамент, а вместе с ним все строение целиком. Главная проблема этой ситуации – неравномерность пучения под домом, то есть один угол фундамента может поднять на 5 см, а другой на 10 см. Почему? Здесь много факторов:
- сам по себе состав грунта под строением может существенно разниться

- один угол получает много солнечного света и тепла, а противоположный наоборот пребывает дольше в тени

- грунт под одним углом дома сильнее увлажняется, чем под другими углами в результате стока воды от дождей или из-за рельефа участка

Вслед за фундаментом деформируется всё строение.

В стенах из кладки образуются трещины (особенно заметно, если нет армопояса, а в доме из бруса не открываются или не закрываются двери и окна, начинаются течи или сквозняки). Весной, когда промерзший грунт оттаивает и лёд снова превращается в воду, поверхность грунта садится обратно, разумеется вместе с фундаментом и строением.

Вторая неприятность заключается в том, что весной, когда грунт оттает и сядет, поверхность земли не будет в точности копировать геометрию прошлого лета. А это означает, что фундамент и строение не займут уже никогда исходную форму и будут всегда существовать с некоторым искривлением, от года к году претерпевая новые деформации. Разумеется, этот процесс изнашивает постройку, существенно сокращая долговечность дома, доставляет неудобства при эксплуатации и проживании. Негативный результат от промерзания может появиться сразу первой зимой, но воздействие промерзания особенно заметно с течением длительного времени.

Но, есть немало примеров, когда лёгкие дома на незаглубленных фундаментах в Московской области не испытывают подобных проблем или испытывают их в приемлемой степени, и это не редкость. Дело в том, что степень пучения может быть разной и зависит от многих факторов, и да же может меняться от год от года. Поэтому, пучинистость грунта делится на 5 степеней:

непучинистый,
слабопучинистый,
среднепучинистый,
сильнопучинистый,
чрезмернопучинистый.

Примерную степень пучения на участке может определить любой человек. К слабопучинистым относятся места на возвышенностях, с низким уровень грунтовых вод, и там где залегают песчаные (быстрофильтрующие воду) грунты. У чрезмернопучинистых всё наоборот – это места в низинах, там где есть обводненные, болотистые, водовмещающие глинистые грунты, когда вода стоит на штыке–двух лопаты круглый год. В завершение стоит сказать, что каждый участок может перемещаться в соседнюю категорию по пучинистости в зависимости от погодных условий конкретного года. Чем меньше осадков было осенью, чем меньшее количество раз таял снег за осень и зиму – тем менее вспученным будет грунт. В таблице ниже вы сможете найти общие рекомендации по заглублению фундаментов в зависимости от типа грунта:

Ниже в таблице вы найдёте процент расширения грунта в зависимости от его типа (песчаные грунты в таблице не представлены, поскольку в большинстве случаев не являются пучинистыми)

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта — это та глубина, на которую может промерзнуть грунт зимой. Эта глубина определяет границу, ниже которой рекомендуется располагать подошву фундамента (Подошва фундамента - это низ монолитной части без подбетонки) или "анкерные" элементы фундаментов (уширение свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и т.д.). Есть нормативная глубина промерзания, представленная на карте.

Но, фактическая глубина промерзания может быть значительно меньше или больше указанной на карте. Рассмотрим причины:
1. В первую очередь важна разновидность грунта, залегающего на участке. Ниже приведена таблица с глубиной промерзания различных типов грунтов, в частности для городов Московской области.

Появляется логичный вопрос – почему, принимается 140 см для Московской области, когда в таблице присутствуют куда большие значения? Дело в том, что глубоко промерзают именно песчаные грунты, которые пучинистыми не являются и не представляют для конструкции фундамента опасности. Песчаным грунтам свойственно быстро фильтровать воду, при том чем крупнее размер частиц (фракция), тем, как правило, быстрее происходит фильтрация. Поскольку из песчаных грунтов влага удаляется быстро, то и степень проявления пучения в них несущественна, а само промерзание проходит глубоко в результате открытых пор. Неприятной ситуацией может быть наличие водоупора под песком на глубине одного-двух метров, поскольку это может приводить к застаиванию влаги в верхней толще и к её вспучиванию; это ситуации-исключения.

В глинистых грунтах наоборот. Фильтрация воды очень медленная и в результате заполненных пор глубокого промерзания не происходит. В результате, к заморозкам поры глинистого грунта не успевают освободиться от воды, что приводит к значительному вспучиванию, которое может повредить фундамент постройку. Именно исходя из этих соображений принимается величина 140 см. Из глинистых грунтов стоит отдельно выделить грунты с консистенцией “Твёрдый”. Это водоупоры, грунты с очень плотной структурой, и они не насыщаются водой. Этим грунтам присуща низкая степень пучения и малое промерзание. К сожалению, в Московской области твёрдые глинистые грунты или крупные пески в верхней толще земли встречаются редко.
2. Помимо типа грунта на глубину промерзания так же влияют погодные условия конкретного года (температура зимой, толщина снежного покрова, количество выпавших осенью и зимой осадков).
3. Локация конкретного участка. Очевидно, что участкам в низинах, вблизи болот свойственно быть более влажными, чем участкам на холмах и вдали от водоёмов.

4. Профилактические мероприятия по снижению увлажнения и промерзания (о них будем говорить ниже).

Виды "противопучинистых" фундаментов и мероприятий.

Степень проявления морозного пучения необходимо учитывать при выборе типа фундамента. "Противопучинистыми" вариантами являются фундаменты по технологии ТИСЭ, винтовые сваи, заглубленные ленты с монолитной широкой подушкой (именно с подушкой, т.к. без неё лёгкие дома на ленте так же подвержены вспучиванию), монолитная плита расположенная ниже границы промерзания грунта.

Разумеется, уширения свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и монолитную полушку заглубленной ленты необходимо расположить ниже границы промерзания для придания им функции "якоря". К противопучинистым типам фундаментов не относятся столбчатые фундаменты без уширения, мелкозаглубленные ленты, плавающие плиты, а так же прямые заглубленные ленточные фундаменты без широкой монолитной подушки (на практике наша компания знает много случаев, когда стенки заглубленной ленты вспучившимся грунтом обжимаются настолько сильно, что грунт вслед за собой тащит вверх фундамент вместе с домом).

Способы защиты от морозного пучения.

Есть немало современных способов, позволяющих почти полностью, либо частично устранить воздействие морозного пучения.
1. Круглогодичное отопление строения. Не стоит путать с ситуацией, когда хозяева приезжают в дом пару раз за зиму. Речь идет о доме, в котором температура круглый год не падает ниже +15 градусов. В этом случае уместно рассмотреть плавающую плиту или мелкозаглубленную ленту. Суть метода в том, чтобы сперва возвести закрытый по периметру непродуваемый цоколь (фундамент без "щели"), а затем важно правильно утеплить его. Стоит утеплить два места:
- фундамент утепляется по наружному периметру, вертикально. В качестве материала чаще всего используется ЭППС (экструдированный пенополистирол), он бывает уже встроен в некоторые отделочные фундаментные панели. Толщину ЭППС следует принимать не менее 50 мм, а лучше 80 или 100 мм для Московского региона.

- необходимо утеплить отмостку. Для этого нужно в толще отмостки проложить ЭППС той же толщины, что и при утеплении фундамента. Ширина утепления в отмостке должна составлять не менее 1,2 метра (в идеале не менее глубины промерзания). Если данные рекомендации выполнены правильно, то пучение грунта под домом будет устранено как минимум на 80-90%, что является вполне достаточным.
Полученная система будет работать следующим образом: зимой часть тепла будет выходить из дома через нижнее перекрытие. Если цокольное пространство является замкнутым и потеря тепла через стены фундамента минимальна, то будет прогреваться земля под домом. Этого прогрева будет вполне достаточно, чтобы остановить промерзание и вспучивание. Утепление отмостки необходимо для того, чтобы избежать потерь тепла через промерзший грунт с наружной стороны фундамента (т.е., чтобы не отапливать грунт снаружи дома). Это не очень дорогой, но действенный метод. Главный его минус – зависимость от беспрерывного зимнего отопления.

2. Дренаж — это отдельная тема для статьи, но дренажи направленные на осушение участка и отведение воды от дома, являются одним из способов по снижению сил морозного пучения.

Строители знают, что надежность фундамента можно обеспечить разными способами, отличающимися материалоёмкостью конструкции и величиной трудозатрат. Среди них утепление фундамента – мера, позволяющая реально сэкономить на этапе нулевого цикла.

Утепление фундамента — мера, позволяющая реально сэкономить на этапе нулевого цикла

В странах Северной Европы основной способ борьбы с вредным влиянием пучинистых грунтов на фундаменты сводится к утеплению грунтов основания. Помимо стен, полов и потолков жилой части дома утепляют цоколи, фундаменты, грунт с внешней стороны дома или с обеих сторон, основание под фундаментами (рис. 1, 2).

Таким способом создают условия, при которых пучинистые грунты становятся непромерзающими или частично промерзающими, например, до глубины заложения подошвы мелкозаглублённых фундаментов.

Дома бывают разные

Для рационального использования утеплителей в фундаментных конструкциях и грунтах следует учитывать многообразие строящихся домов. Их можно сгруппировать по следующим признакам:

По тепловому режиму (дома для постоянного или сезонного проживания либо с отложенным периодом постоянного проживания);

По конструкции цокольной части (бесподвальные дома, с цокольным перекрытием на песчаной подушке, с техподпольем или цокольным этажом);

По заглублению фундаментов (бесподвальные дома с незаглублёнными, мелкозаглублёнными и заглублёнными фундаментами, дома с заглублёнными фундаментами при наличии технического подполья или цокольного этажа — под всем домом или под его частью).

Утепление цокольного перекрытия бесподвальных домов

Для домов сезонного проживания толщину утеплителей рассчитывают по действующим нормам из условия комфортности, а для домов постоянного проживания — из условия энергосбережения.

Приведённые ниже расчёты выполнены для климатических условий Московской области. Требуемое минимальное значение полного сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия загородного дома исходя из условия комфортности равно 1,52, а из условия энергосбережения — 2,8 м² ⋅ С/Вт.

Зная конструкцию цокольного перекрытия и коэффициенты теплопроводности материалов, можно определить необходимую толщину утеплителя.

цокольное перекрытие — монолитная ж/б плита толщиной 150 мм;
пол — из шпунтованной доски (35 мм);
подполье — либо вентилируемое, либо непучинистая песчаная подушка толщиной 0,8 м.

Таблица 1. Толщина постоянного утеплителя в цокольном перекрытии, см

Утепление под зиму

Нередки случаи, когда окончание изготовления монолитной плиты цокольного перекрытия на песчаной подушке приходится на начало зимы. При промерзании пучинистого грунта в отсутствие пола и утеплителя под действием сил пучения может произойти повреждение плиты. В этом случае под плитой можно заранее уложить постоянный утеплитель или уложить его сверху плиты как временный. Толщину утеплителя рассчитывают из условия, что промерзание грунта должно быть не глубже толщины песчаной подушки.

Таблица 2. Толщина утеплителей для плиты цокольного перекрытия на песчаной подушке
(для зимнего строительства), см

Пористые и щелевые изделия надо укладывать плотно, а щели и отверстия необходимо укрыть. Все материалы, кроме Пеноплэкса и Экспола, надо защитить от замачивания.

В качестве временных утеплителей можно использовать эффективные конструктивные материалы, закупленные для надфундаментной части дома: пенобетонные блоки, щелевой кирпич или поризованные камни.

Утепление цоколя

В домах сезонного проживания (бесподвальных, с техническим подпольем или цокольным этажом) утепление цоколя и цокольных стен не имеет смысла — зимой они не отапливаются.

В домах, сначала используемых для сезонного, а потом для постоянного проживания, утепление следует рассчитывать как для домов постоянного проживания (ДПП).

В бесподвальных ДПП с песчаной подушкой, отсыпанной в уровень верхнего обреза цоколя, со стороны цокольного перекрытия должны быть закрыты утеплителем в соответствии с таблицей 1.

Следует позаботиться также о том, чтобы промерзание пучинистого грунта не происходило со стороны цоколя. Для этого достаточно, чтобы температура песчаного грунта была не ниже 0°C.

ширина железобетонных цоколей — 0,3; 0,4 и 0,5 м;
температура наружного воздуха t н принята равной -10,5°C;
перепад температур на внутренней поверхности цоколя принят как для стен жилой части дома по старым нормам: D t н = 6°С.

При ширине цоколей 0,4 и 0,5 м их термическое сопротивление достаточно для исключения промерзания пучинистого грунта под домом. В домах постоянного проживания с вентилируемым подпольем или с техническим подпольем эти пространства используют для размещения входящих и выходящих водоводов, а также для хранения продукции. Для этого оптимальная температура воздуха в зимний период здесь должна быть не ниже +3°С.

При ширине цоколей 0,3 м нужное термосопротивление ограждения может быть обеспечено нанесением штукатурного слоя толщиной 2,0 см. При ширине цоколя 0,4 м достаточно нанесения штукатурного слоя толщиной 1,1 см, а при ширине 0,5 м — 0,2 см.

t воздуха внутри помещений равна +18ºС;
наружная t воздуха в пределах надземной части цокольных стен принята равной -26°C, в пределах подземной части — равной -1°C;
стены цокольного этажа в пучинистых грунтах сделаны из монолитного железобетона толщиной 0,3; 0,4 и 0,5 м;
в качестве утеплителя используется Пеноплэкс.

Для утепления цокольных стен можно применить и другой экструзионный пенополистирол типа Экспол, Styrofoam и др. У этих материалов близкие значения коэффициента теплопроводности.

В общем случае в верхней части цокольной стены толщина утеплителя должна быть не более 8,0 см, в нижней — не более 6,0 см.

Утепление грунтов при неправильном устройстве фундаментов

грунты строительной площадки — сильнопучинистые;
расчётная глубина промерзания — 1,4 м;
глубина заложения фундамента — 0,6 м;
дом — сезонный;
нагрузка на основание с учётом веса фундамента — 3,0 тс/м²;
подполье — проветриваемое;
утеплитель — Пеноплэкс.

По расчётам фундамент под действием касательных сил пучения при промерзании грунта на глубину 0,6 м неустойчив, но сохраняет устойчивость при промерзании грунта до глубины 0,26 м. Расчёты показывают, что в неотапливаемом доме зимой промерзание пучинистого грунта не глубже 0,26 м обеспечивает утеплитель из Пеноплэкса толщиной 5,0 см и шириной 1,4 м. При толщине10 см требуется ширина утеплителя 1,2 м.

В отапливаемом доме этот же фундамент сохраняет устойчивость при промерзании сильнопучинистого грунта до глубины 0,53 м. Промерзание грунта не более 0,53 м обеспечивает утеплитель толщиной 5,0 см при ширине 1,1 м и толщиной 10,0 см — при ширине 0,95 м.

тепловой режим дома;
степень пучинистости грунтов строительной площадки;
глубину заложения фундаментов; величину нагрузок от дома на основание;
тип применяемого утеплителя.

Утепление плитных фундаментов в процессе строительства

При строительстве коттеджей с цокольным этажом на пучинистых грунтах (особенно при высоком уровне грунтовых вод) чаще всего применяют плитные фундаменты. При возведённой коробке дома, если зимой не приняты меры по утеплению основания, промораживание пучинистого грунта приводит, как правило, к разрушению плиты.

Отличие от ситуации с плитой цокольного перекрытия на высокой песчаной подушке состоит в том, что под фундаментной плитой достаточно песчаной подушки толщиной 0,1 м, так как плита ниже глубины промерзания.

толщина фундаментной плиты — 0,2; 0,25 и 0,3 м;
толщина песчаной подушки под плитой —0,1 м;
пучинистый грунт под плитой не должен промерзать.

Таблица 3. Толщина временных утеплителей для фундаментной плиты, см

Читайте также: