При какой температуре можно заливать фундамент
Обновлено: 01.05.2024
Фундамент – основа дома, на который приходятся все нагрузки от расположенных выше конструкций. Если он их не выдержит, дом развалится. Поэтому о его прочности нужно заботиться на всех этапах: от проектирования до заливки и окончания твердения бетона. И если с первыми двумя пунктами все согласны, то большинство застройщиков сразу после окончания монтажа основания считают дело сделанным и просто ждут, когда оно схватится, чтобы продолжать стройку. А на вопрос, нужно ли поливать фундамент водой после заливки, недоуменно пожимают плечами – зачем… Именно это мы и рассмотрим в статье.
Роль воды в созревании бетона
Как известно, в состав бетона входят цемент, наполнитель и вода. У каждого компонента своя роль.
- Цемент – вещество, которое связывает частицы наполнителя друг с другом, превращая сыпучую массу в монолит.
- Наполнителями выступают песок (мелкая фракция) и щебень или галька (крупная фракция). Песок нужен для заполнения промежутков между крупными камешками и вытеснения воздуха.
О роли воды стоит рассказать подробнее, чтобы стало понятно, зачем и как ухаживать за бетоном после заливки. В отличие от наполнителя, не вступающего в химическую реакцию с остальными компонентами и являющегося пассивным «участником» процесса, цемент и вода взаимодействуют друг с другом.
Участвуя в реакции с цементом, вода быстро поглощается им с образованием кристаллогидратов. Этот процесс называется гидратацией. Он происходит в два этапа:
- первый этап – схватывание;
- второй этап – твердение и набор прочности.
Процесс твердения происходит долго, иногда до набора конечной прочности проходит несколько лет. Однако он идёт неравномерно: очень быстро на начальной стадии, постепенно замедляясь. Для набора рабочей прочности требуется около четырёх недель, только по истечению этого времени бетонные конструкции можно нагружать.
Гидратация – это экзотермическая реакция. Проще говоря, она протекает с выделением тепла и испарением воды. А дефицит влаги приводит к тому, что кристаллизация цемента замедляется или вовсе прекращается. Так как быстрее всего вода испаряется с поверхности, то именно верхние слои бетона не могут набрать необходимую прочность.
Зачем смачивать фундамент
Восполнение влаги, необходимой для завершения процессов кристаллизации цемента – обязательное условие получения качественного бетона. Но не единственное, так как поливать бетон после заливки нужно ещё и для компенсации его усадки.
Раствор, испаряя влагу, уменьшается в объёме. При недостатке воды это происходит с образованием трещин, глубина и количество которых во многом зависят от климатических факторов.
В эти трещины проникает дождевая вода, которая при замерзании в зимние месяцы расширяется и разрывает бетон изнутри. Трещина становится больше при каждом следующем заморозке, и постепенно фундамент разрушается.
Как ухаживать за бетоном
Любые бетонные конструкции, находящиеся под открытым небом, нуждаются в особом уходе в период созревания. Фундамента это касается особенно, так как он является несущей основой здания, и от его прочности зависит целостность строения.
Начальную прочность он набирает в течение первых дней, они и являются самыми важными. Но как долго поливать бетон после заливки и что ещё делать для его качества, зависит от температуры воздуха, его влажности, силы ветра, наличия осадков.
- Если температура очень высокая, а воздух сухой, вода испаряется быстро.
- При отрицательных температурах процессы гидратации прекращаются, вода в растворе остаётся не связанной, не испаряется, а замерзает.
- Сильный ветер тоже увеличивает скорость высыхания влаги с поверхности.
- Ливневый дождь, падающий на свежий бетон, вымывает цемент и деформирует поверхность.
Видео описание
Убедиться в том, что избыток воды так же вреден для свежего бетона, как её недостаток, можно, посмотрев это видео:
Есть большая разница между тем, как ухаживать за фундаментом после заливки летом и зимой. Если в жаркую погоду необходимо восполнять влагу, то в морозную – предотвращать её быстрое замерзание, давая ей время для завершения реакций кристаллизации.
Летний уход
«Летний» фундамент потребует таких мероприятий, как периодическое орошение, предотвращение быстрого испарения влаги и защита от перегрева.
Как часто поливать бетон после заливки, зависит от температуры воздуха.
- В сильную жару – через каждые 2 часа.
- При температуре до 10-15 градусов – раз в 3-4 часа.
- Орошение не требуется, если температура воздуха менее +5 градусов.
Такая интенсивность требуется в первые 3 дня, затем её можно снизить.
Уменьшить испарение воды можно, накрыв фундамент плёнкой или рубероидом после того, как бетон схватится до такой степени, чтобы покрытие к нему не прилипло. Выделяющийся в воздух пар будет встречать преграду, оседать на ней в виде водяных капель и выпадать обратно.
Совет! Боковые грани фундамента защищены от испарения влаги опалубкой, поэтому не стоит снимать её слишком быстро.
Ещё один способ, как ухаживать за бетоном после заливки летом, если стоит жаркая погода, заключается в его укрытии соломой, опилками, мешковиной. Эти материалы будут компенсировать температурные перепады и защищать фундамент от перегрева, а смачивать его можно прямо по ним, тогда как плёнку перед каждым орошением придётся убирать.
Начинать полив следует уже через несколько часов после завершения бетонных работ. Для этого используют лейку или распылитель, чтобы вода распределялась по поверхности равномерно. Ни в коем случае недопустим полив струёй с сильным напором.
На заметку! Если при первом попадании воды на поверхность бетона он начинает шипеть, это указывает на то, что воды в нем мало, и частоту орошений следует увеличить.
Видео описание
Как правильно поливать фундамент после заливки, показано и рассказано в видеоролике:
Важно использовать для этого чистую воду без загрязнений и примесей. Идеальный вариант – водопроводная или колодезная питьевая вода.
Совершенно не нужно и даже вредно поливать бетон все 28 дней. Достаточно 10-14 дней с постепенным снижением частоты увлажнения. Но нужно ориентироваться на погодные условия.
Зимний уход
Любой специалист на вопрос, надо ли поливать фундамент после заливки зимой, однозначно ответит – нет. Хотя бы потому, что при минусовой температуре вода не испаряется, она замерзает. Поэтому здесь требуется совсем иной уход.
Начнём с того, что ещё при изготовлении бетона в него необходимо вводить противоморозные добавки. Но этого мало. Такие добавки рассчитаны на температуру воздуха не ниже –5 градусов, а в течение срока, требуемого для набора прочности, могут случиться заморозки или ударить морозы.
Предотвратить промерзание бетона можно разными способами, и самый простой из них – электропрогрев. Для чего арматурный каркас перед заливкой опутывают проводами со стальной жилой и пускают по ним ток.
Вместо этого в опалубку можно уложить греющий кабель. В любом случае фундамент по окончании работ нужно утеплить. С боков его засыпают грунтом до верха опалубки, также можно использовать любые теплоизоляционные материалы.
Важный вопрос – нужно ли накрывать фундамент после заливки плёнкой. Нужно, причём в 2 слоя. Первый не даст воде из тёплого раствора испаряться, а второй защитит утеплитель от промокания и замерзания.
Коротко о главном
Приготовить бетон без воды невозможно, она необходима для превращения смеси сыпучих веществ в монолитный камень. Это единственный компонент, который сразу после смешивания раствора начинает из него улетучиваться, испаряясь с поверхности. Поэтому так важно восполнять её потери, периодически орошая фундамент. Это позволит химическим процессам протекать в нормальном режиме и предотвратит появление усадочных трещин. Но полив нужен только в тёплую погоду, зимой фундаменту требуется другой уход.
Специалисты рекомендуют заливать фундамент бетонной смесью летом или весной, при плюсовой температуре. Разберемся, как происходит заливка, какие трудности ожидают тех, кто решит работать зимой и осенью, и почему лучше оставить все работы до тепла. Рассмотрим, при какой температуре можно заливать бетон и что делать, если необходимо сделать это в холодной время года.
Нюансы заливки бетона
Прочный фундамент является основой для крепкого дома, а потому ему важно уделять особое внимание. Важную роль в этом играет правильная заливка, ведь допущенные ошибки могут сделать материал непрочным или стать причиной появления трещин.
Правильно выбрать состав и смешать его – это только половина дела. Важно, чтобы состав хорошо застыл.
После заливки бетон проходит 2 стадии:
- Схватывание. Бетон из жидкого превращается в твердый. Процесс занимает около суток, в среднем 6-20 часов.
- Затвердевание. Бетон достигает 90% необходимой прочности. В зависимости от марки и условий процесс занимает до 28 дней. После этого бетон продолжает медленно твердеть в течение всего срока эксплуатации.
Скорость протекания гидратации зависит от температуры. Лучше всего бетон застывает при температуре от +3 до +25 градусов. Чем выше температура, тем быстрее происходит застывание и набор прочности. Поэтому в основном фундамент заливают весной и летом.
Влияние температуры
Отвердевание начинается от краев и постепенно приближается к центру. Оно происходит за счет потери воды и образования кристаллической массы.
На протекание гидратации температура оказывает непосредственное влияние:
- При +15 – +25 градусах за первую неделю смесь наберет до 70 % прочности. Для набора максимальной прочности потребуется до 28 дней. Чтобы сохранить влагу, поверхность накрывают пленкой или влажной мешковиной.
- При уменьшении температуры до +5 градусов процесс замедляется в 2-5 раз, то есть на получение максимальной прочности уйдет больше 2 месяцев.
- При снижении температуры до +3 градусов структура начинает нарушаться, образуются незаметные трещины, которые приводят к снижению прочности.
- Легко понять, до какой температуры можно заливать бетон. При 0 градусах и ниже вода замерзает. Если бетон успел набрать критическую прочность (минимально необходимая прочность. В зависимости от марки набирается в течение 1-7 суток при высокой температуре), то после размораживания он продолжит твердеть. Если же критическая прочность не достигнута, замерзающая вода начнет расширяться и рвать уже образовавшиеся связи. Это приведет к увеличению пористости материала и его хрупкости, уменьшению срока эксплуатации. Скорее всего, фундамент придется переделывать.
Критическая прочность зависит от марки бетона. Например, у смесей М100 и М150 она составляет 50% и выше, у М200, М25 и М300 – от 40%, у М400 и М500 – от 30%. Для предварительно напряженных конструкций начинается от 70%.
Увеличить температуру можно разными способами:
- Использовать морозостойкие смеси или примеси. Они позволяют смеси хорошо затвердевать при морозе до -20 градусов. Однако их стоимость довольно высока.
- Использовать электрический подогрев или тепловые пушки.
Если в бетоне есть арматура, можно прогревать ее. Для этого также используют электроподогрев.
Правильная заливка бетона
Заливка бетона производится по одинаковой технологии. Она включает в себя выбор и подготовку места, установка гидроизоляции и опалубки. Несложно понять, что при какой бы температуре ни заливали бетон, процесс не меняется.
Работа происходит в несколько шагов:
- Сперва выбирают место, очищают его от верхнего слоя почвы и производят общую разметку.
- Затем размечают внутренние границы будущей траншеи. Последняя должна пролегать на глубине 50-80 см в зависимости от типа грунта и его промерзания, а также технических характеристик самого здания. Траншеи, в отличие от котлована, пролегают по периметру всего здания или даже немного выходя за его границы, а также под всеми несущими стенами. При необходимости вместо траншеи можно вырыть котлован.
- На дно выкладывают гидроизолирующую подушку. Первым идет слой песка толщиной 10-15 см, он хорошо утрамбовывается. Затем высыпают щебенку и также утрамбовывают.
- Далее устанавливают опалубку из деревянных досок или щитов, ее накрывают плотной пленкой для гидроизоляции. Также можно сделать опалубку из экструдированного пенополистирола – она не снимается и дополнительно выполняет роль утеплителя.
- Внутрь опалубки устанавливают стальную арматуру толщиной 1-1,5 см. Эта конструкция выполняет роль основы.
Только после этого фундамент заливается бетоном и остается сохнуть.
Видео описание
О том, как правильно заливать фундамент, смотрите в этом видео:
Особенности заливки осенью
Несложно узнать, при какой температуре можно заливать фундамент. Выполнить заливку по указанному выше порядку летом не составит никакого труда, но с наступлением холодов могут возникнуть определенные проблемы. Если допустить ошибки, конструкция окажется непрочной и недолговечной.
Собираясь работать осенью, важно учесть следующие нюансы:
- Лучше всего проводить работу в начале осени.
- Необходимо выполнить работы до промерзания почвы. При этом речь идет не просто о заливке, а о наборе критической прочности. Перед началом работ важно проверить, чтобы в течение недели (лучше месяца) не начались заморозки и не было резких перепадов температур.
- Уровень влажности. С началом осенних дождей воздух становится влажным, а уровень грунтовых вод увеличивается. Последний фактор особенно важен, если фундамент делается на болотистой почве.
- Обильные осадки могут помешать смеси нормально затвердеть и затруднить гидратацию. Впрочем, уже через 3 дня после заливки влага не окажет никакого особого влияния на цемент, а дополнительное увлажнение, напротив, пойдет на пользу.
Выполняя работу осенью, важно успеть до того, как земля начнет промерзать. При перепадах температур прочность цемента может сильно пострадать.
Работа зимой
Специалисты не рекомендуют проводить работы зимой, особенно в холодных регионах. Однако из-за ряда причин некоторые вынуждены заливать фундамент в холодное время года. Причин может быть много: сложные климатические условия летом, скидки на материалы и работы фирмами. Если работы проводятся на песчаной почве, лучше дождаться ее промерзания, иначе из-за сыпучести котлован будет осыпаться.
Выполняя заливку на морозе, важно учесть следующие нюансы:
- При выкапывании узких траншей использовать технику не всегда возможно. Вручную копать замерзшую землю и убирать верхний слой почвы при подготовке к разметке намного сложнее.
- Песок и щебень, которыми засыпали нижние слои в траншеях, на морозе «прихватываются». При увеличении температуры и оттаивании сформированная «подушка» может потерять плотность, из-за чего перекосит и сам фундамент.
- Опалубка и гидроизоляция на ней на морозе более хрупкие. Они легко могут сломаться или получить повреждения.
- Арматурный каркас, сваренный при минусовой температуре, на тепле начнет расширяться. Это приведет к напряжению цементной конструкции и появлению трещин.
Видео описание
Об особенностях работы зимой можно посмотреть в этом видео:
При работе зимой необходимо как следует подготовить траншею или котлован, полностью убрать снег и наледь, затем накрыть поверхность теплоизоляцией. Если есть возможность, стены и пол лучше прогреть, так как при отогревании земля начнет оседать. Сам цемент укладывают небольшими частями, стараясь побыстрее перекрывать каждый слой следующим. По возможности раствор стоит разогреть до +35-40 градусов.
Разбираясь, при какой температуре можно заливать бетон на улице, специалисты отмечают, что ее можно искусственно увеличить конкретно над фундаментом. При небольших размерах последнего над ним можно устроить небольшие теплицы – закрытые пространства, в которые подается теплый воздух от печи или нагревателя.
Коротко о главном
Специалисты отмечают, что заливать бетон лучше всего летом. Идеальная температура для его застывания составляет +5-25 градусов – при ней смесь хорошо застынет и быстро наберет необходимую прочность.
Работа состоит из нескольких шагов: подготовки и разметки места, рытья траншей, засыпания гидроизолирующей подушки, установки арматуры и заливки цементной смеси.
При заливке фундамента осенью важно успеть до наступления мороза и промерзания почвы. Также важно учесть обилие дождей и повышенную влажность.
Зимой главная сложность заключается в минусовой температуре. Чтобы фундамент не растрескался и хорошо застыл, важно нагреть землю и бетонную смесь, также можно прогревать воздух вокруг.
Надежность строительных конструкций зависит не только от качества материалов, идущих на их изготовление, но и от четкого соблюдения технологии. Если оно требует соблюдать временной перерыв между этапами строительства, значит, это требование обосновано испытаниями и практическим опытом. В частности, это касается любых оснований, отлитых из бетона, которые можно нагружать только по достижении ими марочной прочности. Многих частных застройщиков интересует, сколько сохнет фундамент, через какое время после его заливки можно продолжать работу.
Что происходит с фундаментом после заливки
После приготовления бетонной смеси она какое-то время сохраняет подвижность. Этот период называют схватыванием. Пока раствор не схватился, его нужно успеть доставить к месту заливки, уложить в опалубку, уплотнить доступным способом и разровнять поверхность.
При покупке бетона на заводе, расположенном далеко от стройплощадки, его перевозят на специальном транспорте с вращающейся бочкой – бетономешалке. При постоянном перемешивании связи в растворе образуются гораздо медленнее, что позволяет продлить период схватывания.
Сколько сохнет фундамент из бетона под дом до потери подвижности, зависит от времени, прошедшего с изготовления, погодных условий, температуры воздуха, наличия в нем добавок, ускоряющих или замедляющих твердение. В любом случае работы по заливке, трамбовке и выравниванию стараются провести как можно быстрее. При большом объеме бетона это бывает трудно сделать, поэтому необходимо позаботиться о достаточном количестве помощников. Заливать же фундамент частями не рекомендуется, делать это нужно за один прием.
В летнее время бетон схватывается быстро, уже на следующий день он не проминается под ногами и может показаться, что фундамент высох, и можно продолжать работу. Но это не так: в материале только начали образовываться связи, превращающие жидкий раствор в камень. Этот процесс быстрее идет на поверхности, с которой активнее испаряется вода, внутри же связи ещё очень непрочные.
Сколько должен отстояться фундамент для набора хорошей прочности и окончательного твердения, также зависит от целого комплекса условий:
- марки и состава цемента;
- количества воды в растворе;
- температуры воздуха;
- влажности окружающей среды.
Поэтому прежде чем снимать опалубку и начинать возводить стены, следует определить, когда это можно будет сделать без ущерба для фундамента.
Что говорят строительные нормы и правила
Марочной прочности любой бетон, независимо от вида вяжущего, должен достигать через 28 суток после изготовления, при условии созревания при температуре около 20 0 С и нормальной влажности воздуха. Поэтому, определяя, сколько должен отстояться фундамент после заливки, все строители называют этот период. Часто забывая, что снижение температуры на 5-10 градусов очень замедляет этот процесс.
Для справки! Со временем прочность бетона может стать выше заявленной производителем, а его марочная прочность используется при проектировании и расчете нагрузок. Если он не достиг этой величины, предельные нагрузки могут его разрушить, поэтому фундаменту обязательно нужно выстояться.
Когда снимать опалубку
Согласно строительным правилам, распалубку фундаментов разрешается производить, когда прочность бетона достигнет 70% от марочной. Сколько должен стоять фундамент, чтобы стать достаточно крепким, можно определить по графику:
Из него видно, что при температуре 20 градусов снимать опалубку можно уже через 10 дней, если же температура держится на уровне 10 градусов, для достижения нужной прочности потребуется три недели.
Это важно! Опалубка не только удерживает бетон до застывания в нужных границах, но и замедляет испарение воды через боковые поверхности, что очень важно для правильного твердения. Сверху его накрывают пленкой и периодически увлажняют.
Когда можно возводить стены
Приведенный выше график можно использовать и для того, чтобы узнать, через какое время после заливки фундамента можно начинать кладку стен. К этому времени он должен набрать 100% марочную прочность.
Как видите, при низкой температуре воздуха 28 дней недостаточно для полного твердения бетона. А при высокой оно происходит гораздо быстрее.
Видео описание
Для точного определения прочности фундамента и возможности продолжения работ можно воспользоваться специальным прибором – склерометром. Как им пользоваться, смотрите в этом видео:
Стоит отметить, что одни стены не дают полную расчетную нагрузку на основание, которое должно выдерживать ещё и вес перекрытий, кровли и других конструкций. Поэтому ответ на вопрос, через сколько можно нагружать фундамент после заливки, всегда индивидуален, и во многом зависит от материала стен. Как правило, 70-80% бывает вполне достаточно, чтобы начинать строить деревянный дом или поднимать стены из легких бетонных блоков.
Что дает увеличение времени твердения
По истечении стандартных 28 дней процессы образования и укрепления связей в бетоне не прекращаются, он продолжает набирать прочность. Из чего можно сделать вывод, что чем дольше он простоит без нагрузки, тем лучше. Но это не совсем так.
Дело в том, что параметры фундамента, в частности глубина его заложения, рассчитываются исходя из нагрузок. Вес, давящий на него, должен противодействовать выталкивающим силам грунта, особенно если он склонен к морозному пучению. Оставшись на зиму без нагрузки, фундамент может потрескаться под действием этих сил.
Решая, сколько должен отстояться фундамент после заливки для дома, нужно учитывать время года. Весной и летом ему можно дать и несколько месяцев. Осенью же лучше поспешить и начать возведение стен. Если это невозможно, основание нужно законсервировать на зиму, закрыв сверху соломой или опилками, устроив по периметру снегозадержание.
Видео описание
Подробнее о зимнем «отстаивании» фундаментов рассказывает специалист в этом видеоролике:
Коротко о главном
Стоимость фундамента может достигать 20-30% от расходов на строительства дома, а ремонтировать его сложнее остальных конструкций из-за расположения в земле и большой несущей нагрузки. Поэтому его прочность и надежность нужно обеспечить сразу, не пренебрегая требованиями технологии возведения. При этом важно определить, сколько должен сохнуть фундамент после заливки, ориентируясь в первую очередь на температуру воздуха. Пресловутые 28 дней – это время, за которое бетон набирает прочность при 20 градусах. Если стоит прохладная погода, его может потребоваться больше.
Заливка бетона в холодное и жаркое время года требует особых навыков и знаний, т.к. работы с цементной смесью осложняются, а период ее высыхания резко уменьшается или возрастает. Изменение скорости твердения бетона в зависимости от температуры обусловлено замедлением процессов гидратации и удержанием большого количества жидкости в толще материала.
Для ускорения застывания и предупреждения дефектов используются специальные строительные приемы, полимерные и противоморозные добавки.
Стадии набора прочности бетонной конструкцией
Схватывание и твердение растворов на основе цемента обусловлено его химическим взаимодействием с водой. Силикаты, алюминаты и алюмоферриты, которые входят в состав портландцемента, обеспечивают повышение прочности на различных стадиях отверждения.
Скорость химических реакций зависит от наличия катализаторов (специальных добавок) и температуры.
Стадия схватывания
В состав цементного порошка входит трехкальциевый алюминат (3СаО*Al2O3), трехкальциевый силикат (алит, 3СаО*SiO2), двухкальциевый силикат (белит, 2CaO*SiO2) и алюмоферрит. Алит, который занимает большую часть массы портландцемента, участвует в обеих стадиях отверждения. При затворении водой и в начале стадии схватывания он выделяет тепло, которое увеличивает скорость реакции.
Однако более активным компонентом цемента на этапе схватывания является трехкальциевый алюминат. В течение 24 часов после смешивания он интенсивно реагирует с водой, формируя первичные связи в бетоне. После окончания схватывания алюминат полностью утрачивает влияние на прочность цемента.
Стадия схватывания проходит в первые часы после заливки опалубки. Скорость начала реакции и длительность процесса зависят от состава смеси и температуры воздуха. При нормальных температурах (+18…+22°С) бетон схватывается через 2,5-3 часа. Из них 1,5-2 часа проходит до начала реакции, а 1 час уходит непосредственно на схватывание.
При снижении температуры начало реакции может отодвинуться на 4-8 часов, а ее продолжительность — увеличиться до 15-20 часов.
В горячей среде схватывание происходит активнее и начинается более быстро. Весь процесс может занять менее 1-2 часов, из которых реакция — 15-20 минут.
Стадия твердения
Стадия формирования бетонного камня начинается по завершении схватывания. Твердение материала происходит за счет удаления свободной воды. Часть жидкости испаряется во внешнюю среду, а другая — связывается с молекулами силикатов и алюминатов, образуя стойкие комплексы. Чтобы не нарушить баланса между связываемой и испаряющейся водой, нужно обеспечить оптимальную влажность и температуру среды.
Основным реагентом на стадии твердения является алит. Белит обеспечивает постепенное упрочнение материала в процессе эксплуатации: за счет его свойств прочность материала через 2-3 года может составлять до 250% прочности после твердения.
Стандартный срок затвердевания бетона
Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси
Повышение прочности бетона на сжатие коррелирует с увеличением вязкости смеси. Это означает, что с увеличением марки материала время схватывания и твердения сокращается.
Продолжительность реакций для бетона разных марок
| Марка материала | Время схватывания, часов | Время твердения, суток |
| М100 | 3-3,5 | До 30 |
| М200 | 2-2,5 | 14-25 |
| М300 | 1,5-2 | 7-14 |
| М400 | 1-2 | 4-7 |
| М500 | 2-4 |
Продолжительность набора прочности зависит от состава смеси, влажности, температуры внешней среды и материала.
Марка и назначение раствора определяют и критическую прочность бетонного камня. Это значение, по достижении которого конструкция продолжит твердеть после замерзания без потери эксплуатационных свойств. Данный показатель зависит от марки следующим образом:
- для бетона М100 и М150 он соответствует 50%;
- для М200, М250, М300 и М350 — 40%;
- для М400, М450 и М500 — 30%;
- для нагруженных конструкций (вне зависимости от марки) — 70%.
Если в момент замерзания образец имеет соответствующий уровень прочности на сжатие, то температурные перепады незначительно повлияют на его прочность. При замерзании на ранних стадиях твердения без применения противоморозных добавок прочность готовой конструкции падает не менее чем на 50%. Например, для марки М200 критической точкой прочности является 80 кгс/см² или 8 МПа.
Наиболее часто для фундаментов и нагруженных конструкций используются марки бетона от М300. Снятие опалубки со стандартных конструкций допускается через 4-5 дней при наличии щелей между щитами формы и бетоном. Для перекрытий и лестниц длиной не более 6 м время выдержки продлевается до 14 дней, для длинных лестниц — до 28 дней. Мосты, дамбы и другие ответственные и тяжело нагруженные конструкции выдерживаются в форме до 90 дней.
Специальные добавки
Стремительное или слишком медленное схватывание и твердение смеси снижает прочность бетона. Медленное застывание дополнительно увеличивает расходы на уход за конструкцией. Для коррекции скорости отверждения применяются добавки, которые регулируют кинетику процесса.
Существует два типа добавок, регулирующих процесс твердения раствора:
- Ускоряющие. Реагенты этого типа сокращают время до начала схватывания на 30-40%, ускоряют затвердевание и улучшают прочностные свойства материала. Они добавляются в смесь при промышленной штамповке бетонных изделий, заливке фундаментов, перекрытий и иных строительных конструкций при пониженных температурах. Наиболее дешевые ускоряющие добавки — это хлористый кальций и поташ (углекислый калий). В перечень востребованных строительных составов для ускорения отверждения входят: Релаксор, Аддимент В3, Форт-УП2, Поззолит-100, Конкрит-Ф и др.
- Замедляющие. Пластификаторы и замедлители схватывания положительно влияют на удобоукладываемость и подвижность раствора. Они применяются при доставке бетона в передвижных смесителях, задержках в строительстве и заливке конструкций при температуре выше +25…+30°С. Пластифицирующие свойства замедлителей позволяют отказаться от виброуплотнения при укладке бетона с малой подвижностью. Наиболее распространенными замедляющими добавками являются НТФ-кислота, цитрат и глюконат натрия, Линамикс, SikaPlast 520 N, Frem Linas 200 и др.
При заливке в условиях низких температур используются противоморозные реагенты. Они понижают температуру замерзания воды, препятствуя ее фазовым переходам при 0…+4°С.
В зависимости от вида и концентрации добавок они позволяют работать с бетонным раствором при температуре до -15…-25°С. К морозоустойчивым реагентам относятся нитрит натрия, нитрат-нитрит кальция, карбамид и др.
Набор прочности бетона в зависимости от температуры
Температура окружающей среды определяет скорость реакций, которые формируют бетонный камень. Повышенная температура воздуха смещает баланс в сторону испарения жидкости, а пониженная — тормозит процессы гидратации в растворе.
При высоких температурах
В сухом и горячем воздухе испарение воды происходит быстрее, а оставшейся жидкости может не хватить для полноценной гидратации. В результате снижается надежность конструкции, а ее прочность на сжатие в верхних и центральных слоях существенно различается.
Для профилактики неравномерности и быстрого высыхания в бетон добавляются замедляющие добавки, а готовая конструкция смачивается в процессе застывания.
Высокая температура и влажность применяются при производстве стандартных бетонных изделий в автоклавах. Такие условия обеспечивают быстрое схватывание и максимальное твердение конструкций.
В прохладное время
При низких температурах раствор долго схватывается, а затем в течение длительного времени остается хрупким по сравнению с марочной прочностью. Химические реакции происходят до температуры фазовых превращений воды.
При отрицательной температуре
Когда температура среды опускается ниже 0°С, вода замерзает, а гидратация в растворе — прекращается. При прогреве воздуха процесс отверждения возобновляется, но прочность конструкции после перерыва может снизиться.
Набор прочности бетона при различных температурах
В таблице рассмотрен набор прочности материала марок М200 и М300.
Снижение вязкости раствора
Во время схватывания бетонный раствор сохраняет свою пластичность. При движении в стационарной или подвижной бетономешалке смесь проявляет свойство тиксотропии — уменьшения вязкости состава при постоянной динамической нагрузке.
Слишком длительное перемешивание приводит к «перевариванию» бетона и снижению конструктивной прочности готовой конструкции. Чтобы сохранить подвижность раствора и избежать негативных эффектов, в смесь добавляются пластификаторы. Они удлиняют периоды схватывания и застывания.
Снизить вязкость смеси на стадии затвердевания нельзя. Механическое воздействие на застывающий бетонный камень приводит к формированию дефектов и растрескиванию конструкции. До достижения минимально допустимого уровня прочности застывающий бетон следует предохранять от ударов, вибрации и др.
Зависимость уровня набора прочности от показателей температуры материала
Низкая температура ингредиентов отрицательно влияет на эксплуатационные характеристики бетонного камня. Если для смешивания используется холодная вода и наполнитель, то последующий уход за конструкцией не сможет обеспечить марочную прочность.
При температуре менее 10°С рекомендуется подогревать воду, которая применяется для изготовления. Если показатель термометра соответствует -5…0°С или ниже, то необходимо подогревать и мелкий наполнитель (речной песок).
Для сокращения времени схватывания и расходов на подогрев бетона в опалубке компоненты разогреваются до предельно допустимого уровня. Максимальное значение определяется составом и маркой портландцемента. При нагреве выше этой температуры готовая смесь будет реагировать менее интенсивно, что скажется на прочности конструкции.
Предельная температура компонентов бетонного раствора
| Вид цемента | Максимальная температура воды для затворения, °С | Предельная температура наполнителя, °С | Максимальная температура бетонного раствора после вымешивания, °С |
| Глиноземистый | 40 | 20 | 25 |
| Портландцемент марки М400 и выше |
Рекомендации по ускорению процесса
Соблюсти необходимые условия для заливки не всегда возможно: в жаркую и холодную погоду температура отклоняется от оптимальной не менее чем на 15-20°С, а влажность может составлять ниже 60%.
Чтобы избежать пагубного влияния низкой влажности, высоких и низких температур, бетонщики прибегают к специальным методам ухода. К ним относится обработка горячим влажным паром, применение теплых опалубок, закладка электродов и греющих проводов в тело бетонного изделия и др.
При заливке фундамента строители прибегают к мерам защиты бетона на этапе смешивания, но редко дополнительно подогревают готовую конструкцию. Это обусловлено тем, что основа здания должна пройти этапы усадки и стабилизации грунта. В этом случае возникшие дефекты не скажутся на прочности дома, а будут устранены с помощью дополнительного слоя бетона.
Бывает, что стройка ограничена во времени, поэтому фундамент приходится бетонировать зимой или осенью. Насколько это правильно и не навредит ли конструкциям настолько, что потом придется их ремонтировать под уже готовым домом?
Рассказываем, при какой погоде бетон набирает прочность лучше всего и в какое время года можно избежать дополнительных затрат на обустройство фундамента.
Как бетон набирает прочность
Бетон – это искусственный камень. Он состоит из щебня, песка, цемента, воды и специальных добавок. Щебень и песок обеспечивают прочность, а цемент и вода образуют «клей», благодаря которому формируется монолит. Специальные добавки позволяют придать бетону необходимые характеристики: быстрый набор прочности, возможность укладки в зимнее время, морозостойкость и так далее.
Бетон набирает прочность постепенно, этот процесс состоит из двух стадий.
Схватывание – это потеря подвижности раствора. Ее скорость зависит от температуры воздуха. Например, если на улице +5 °C, бетон схватится за 15–20 часов, но эталонной, или расчетной, температурой считается +20 °C. При ней схватывание происходит через 1–3 часа после затворения бетонной смеси, то есть смешивания всех компонентов с водой. До начала схватывания нужно успеть уложить смесь в опалубку, уплотнить и выровнять.
Набор прочности, или твердение – это процесс достижения бетонной смесью заданной прочности. Оптимальные условия для ее набора – температура +20 °C и уровень влажности от 80 %. Расчетный срок «затвердевания» до марочной прочности при нормальной температуре и без дополнительных мер – 28 суток. Затем набор прочности бетоном замедляется, но не прекращает расти в течение всего срока эксплуатации.
Марочная прочность – важная характеристика бетона. Ее обозначают буквой «M» и цифрами от 50 до 1000 – чем больше индекс, тем прочнее бетон. Физико-механические характеристики определяются подбором состава бетонной смеси, ее водоцементным отношением, а также качеством применяемых компонентов: наполнителей, цемента, воды и добавок.
Зачем повышать водонепроницаемость бетона
Чем выше водонепроницаемость бетона, тем менее он восприимчив к давлению воды, а также воздействию химически агрессивных веществ в грунте и подземных водах: кислот, щелочей, солей и так далее. На водопроницаемость бетона негативно влияют излишки воды затворения, недоуплотненность бетонной смеси и отсутствие ухода за свежеуложенным бетоном.
Вода, не вступившая в гидратацию цемента (так называют превращение пластичной массы в монолит), после испарения образует в бетоне поры. Часть из них не замкнута и формирует сквозные каналы. По ним в фундамент проникает влага, которая при замерзании расширяется, что способствует дальнейшему разрушению бетона.
Для уменьшения количества воды затворения при сохранении подвижности бетонной смеси применяют пластификаторы. Они снижают водоцементное отношение, уменьшают объем пор в бетоне и повышают его плотность. При этом следует учитывать, что подбирать состав конкретной бетонной смеси необходимо в лабораториях с учетом особенностей и характеристик применяемых материалов: цемента, крупного и мелкого заполнителя и различных добавок.
Во время укладки особое внимание уделяют уплотнению бетона. Бетонная смесь должна полностью заполнить необходимое пространство без образования пустот. Особенно это важно при густом армировании конструкции. Для этих целей применяют специальные устройства – глубинные и поверхностные вибраторы.
Как ухаживать за бетоном после заливки
В бетоне с низким водоцементным отношением необходимо сохранить воду, которая нужна для процесса гидратации. Если этим пренебречь, качество конечного продукта заметно снизится. Стандартная схема ухода за бетоном предусматривает увлажнение свежеуложенного фундамента каждые 3–4 часа в течение первых 3–5 дней после заливки в зависимости от температуры окружающей среды. Также участок бетонирования укрывают влажной мешковиной или пленкой, используют специальные пленкообразующие составы.
Что такое проникающие добавки
Для повышения марки водонепроницаемости бетона очень часто применяют минеральные материалы проникающего, или пенетрирующего, действия. Их добавляют в смесь во время приготовления или наносят на подготовленную, то есть очищенную от загрязнений и цементного молока, а также насыщенную водой поверхность при помощи распылителя штукатурных составов или кисти.
Активные химические добавки в составе материала вступают в реакцию с компонентами бетонной смеси. В результате образуются нерастворимые соединения или кристаллы. Они создают сплошной барьер, препятствующий поступлению воды. В зависимости от марки обрабатываемого бетона можно повысить степень его водонепроницаемости на две или три ступени.
На что обращать внимание при бетонировании фундамента
Чтобы грамотно провести работы по возведению и свести дальнейшие затраты на ремонт и эксплуатацию фундамента к минимуму, необходимо придерживаться нескольких простых правил:
- Конструкция фундамента не должна допускать образования трещин при любых нагрузках.
- Весь объем бетона должен быть залит без технологических и «холодных» швов, то есть за один технологический цикл.
- Если работа предусматривает образование технологических швов, их нужно герметизировать с помощью набухающих шнуров, герметиков или гидрошпонок.
- Рабочую арматуру нужно устанавливать в строгом соответствии с проектом, толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 15 мм.
- Стоит обязательно уплотнить уложенный бетон вибраторами или использовать самоуплотняющийся бетон.
- Необходимо ухаживать за свежеуложенным бетоном.
В какое время года лучше всего заливать фундамент
Сложные погодные условия негативно влияют на набор прочности бетона.
Обилие осадков на этапе схватывания бетонной смеси может привести к насыщению ее излишками влаги. Это приводит к увеличению водоцементного отношения и уменьшению прочности бетона.
Заморозки превращают воду затворения в лед, что нарушает процесс гидратации цемента. При замерзании вода расширяется и в свежеуложенном бетоне возникают внутренние напряжения, которые приводят к повреждению фундамента.
Высокая температура воздуха, низкая влажность и ветер увеличивают скорость испарения воды из свежеуложенного бетона. Это приводит к нарушению процесса гидратации цемента и разрушению бетона в поверхностном слое, появлению усадочных трещин.
Исходя из этого, а также с учетом, что процесс набора прочности бетоном длится 28 суток, оптимальное время для заливки фундамента – период с конца весны до начала лета.
Кроме преимущества в комфортных условиях для производства работ, впереди будет достаточно времени на устранение возможных дефектов, обустройство гидроизоляции и дополнительной защиты. В результате фундамент, возведенный весной, не будет бояться осенних перепадов температуры и зимних морозов.
Как заливают фундамент зимой
Если все-таки необходимо забетонировать фундамент в зимнее время, используют несколько технологических приемов.
Противоморозные добавки и ускорители твердения – они позволяют проводить работы при минусовых температурах без потерь в скорости и качестве.
Прогрев бетона электрическим кабелем – он крепится к арматурному каркасу и подключается к сети, а затем остается в теле бетона.
Прогрев бетона тепломатами – в отличие от кабелей, маты устанавливают на поверхности обогреваемой конструкции, их можно использовать многократно.
Обустройство тепляка − это конструкция, похожая на теплицу, которую собирают над местом производства работ. Внутри устанавливают тепловые пушки для поддержания плюсовой температуры, поэтому в «тепляке» можно спокойно проводить работы по возведению фундамента: вязку арматурного каркаса, бетонирование, обустройство гидроизоляции и монтаж гидрошпонок.
Оптимальное время для заливки фундамента в большинстве регионов России, кроме северных, – вторая половина весны или начало лета. В этот период устанавливается оптимальная погода для работ по бетонированию. Вот основные моменты, на которые нужно обращать внимание при их проведении:
Читайте также: