Какая температура необходима при заливке фундамента осенью?

В отличие зимнего бетонирования с подогревом осенью можно заливать фундамент, даже при ночных заморозках. Земля еще не промерзла, внутри бетона температура гарантированно плюсовая днем, на ночь достаточно укрывных материалов.

При каких температурах заканчивается формирование цементного камня?

Чтобы полностью разобраться, при какой температуре осенью без снижения характеристик несущей конструкции можно фундамент заливать, необходимо учесть процессы, протекающие внутри бетона во время гидратации. Вода присутствует внутри образующегося конструкционного материала в химически, механически связанном состоянии.

При понижении наружной температуры жидкость в капиллярах, кристаллической решетке замерзает не сразу:

• при -1 градусе формируется до 20% льда
• при -4 градусах его количество повышается до 60%

Бетон обладает некоторым теплосопротивлением, поэтому внутри ж/б массива жидкая фаза воды способна сохраняться даже при -30 градусах. Худшим вариантом для осеннего бетонирования является замерзание конструкции в течение 30 минут после укладки смеси. В таком фундаменте будет 90 – 97% льда, ни о каких проектных характеристиках речи быть не может.

Если же бетон набрал какое то количество прочности, ситуация меняется:

• ¾ марочной прочности – 14 – 22% льда при температуре -3 – -5 градусов, соответственно
• половина проектной прочности – 20 – 27% льда при аналогичных температурах
• 1/3 прочности – 30 – 48% льда

Внимание: Если количество льда в бетоне не превышает 20%, материал продолжает набирать прочность при отрицательных температурах в пределах -5 градусов.

Как только температура опускается ниже этого значения, жидкая фаза воды вместо поддержания процесса гидратации становится причиной раскрытия микротрещин. Основными факторами льдистости бетона являются водоцементное отношение, степень гидратации, время твердения. Влияние на эти характеристики позволяет получить железобетонную конструкцию с заданными характеристиками при осенней заливке фундамента.

Цементный камень имеет мелкопористую структуру, поэтому содержащаяся в капиллярах жидкость стремится наружу, в зону более низких температур. Таким образом, периметр фундамента становится более насыщен водой, чем ядро массивной конструкции. При замерзании объем воды увеличивается на 9%, в поверхностных слоях образуются крупные каверны.

После оттаивания каверны повышают влагопроницаемость конструкционного материала. Поэтому наиболее опасным температурным барьером для бетонирования фундаментов в межсезонье является -3 – — 5 градусов.

Внимание: Если смесь уложена в опалубку, выдержана в ней при температуре в пределах – 2 градуса, она гарантированно наберет 60% прочности без дополнительных усилий со стороны застройщика. Не потребуется утепление, использование антиморозных добавок.

Однако уже при -5 градусах фундамент не сможет набрать больше 18%, что недостаточно для продолжения процессов формирования цементного камня весной после оттаивания. В отсутствие обогрева, химических реагентов при -10 градусах бетон вообще не способен набрать прочность.

Технология осеннего бетонирования

Укладка смеси внутрь опалубки при положительной температуре осенью ничем не отличается от стандартной технологии. Тепло выделяется в процессе химических реакций, поэтому достаточно сохранить его внутри конструкции вместе с необходимой для формирования цементного камня водой.

В 30 градусную жару конструкция набирает необходимые 70% прочности на 3 – 4 сутки. Осенью процесс затягивается на несколько недель, однако если обеспечить нормальное отвердевание без замораживания фундамента в первые трое суток, бетон продолжит набор прочности весной при потеплении.

Трудозатраты, смета строительства во многом зависят от того, какой тип фундамента заложен в проект, геологических условий, региона эксплуатации.

Внимание: Осенью можно заливать любой фундамент. Однако меньше усилий, средств понадобится при защите от замерзания свай, больше – для плавающей плиты, МЗЛФ.

Водоцементное соотношение В/Ц

Для химической реакции формирования цементного камня (гидратация) достаточно 1/3 части воды от массы цемента. Однако такой раствор имеет нулевую подвижность, пластичность, укладываемость, воздух не может выйти из смеси даже при уплотнении вибратором. Поэтому в бетонах используется заведомо избыточное количество воды, необходимое для приготовления пластичной смеси.

При положительной температуре осенью бетон можно замесить на объекте, значительно снизив бюджет строительства. Индивидуальному застройщику следует учесть:

• чем выше водоцементное соотношение (максимальное 0,8), тем быстрее конструкция наберет прочность
• снижать В/Ц можно только увеличением марки цемента, что обходится дороже
• фундамент заливать осенью можно лишь при точном соблюдении технологии (от замеса до распалубки)
• уплотнение глубинным вибратором является обязательным условием, поскольку раствор обладает минимальной пластичностью даже при добавлении Суперпластификатора

Простейшим способом вычислить необходимую пропорцию воды для максимально возможного В/Ц, является технология пробного замешивания:

• 3 лопаты цемента смешиваются с лопатой песка (по объему)
• поле добавления небольшого количества воды (обязательно из ведра, а не из шланга, чтобы контролировать количество) компоненты перемешиваются
• затем добавляется 5 лопат щебня

Далее бетон перемешивается с добавлением воды для получения густого раствора. Из смеси формируется комок (шар), укладывается на жесткую поверхность. Минимальный объем воды, достаточный для нормального смешивания компонентов необходимо запомнить для того, чтобы приготовить необходимый объем в бетономешалке.

Смесь не должна пачкать руки цементом, шарик не должен расползаться при высыхании 5 – 15 минут. Расслоение бетона в комке указывает на недостаток воды, оплывание формы – на переизбыток.

Внимание: При максимальном водоцементом соотношении, использовании портландного цемента М400 – М500 можно сократить время набора прочности до 75%. После чего, ж/б конструкция не боится замерзания. Весной фундамент оттаивает, продолжает набирать марочную прочность.

Какие добавки использовать?

Применение противоморозных добавок (ПМД) экономически выгодно лишь при отрицательной температуре осенью в диапазоне -2 – -5 градусов. В более сильные холода отдельно от обогрева опалубки, бетона эта технология не спасет, при плюсовых температурах вполне можно обойтись без химических реагентов. Наиболее востребованы ПМД следующих видов:

• натрия формиат – ускоряет процесс твердения цементного камня, рекомендуемый расход 2 – 6% от общей массы раствора, часто применяется в комплексе с нафталина лигносульфанолом
• натрия нитрит – применяется в сильные морозы, ядовит, расход 0,1 – 0,4 л/кг цемента, снижает температуру кристаллизации воды
• поташ – концентрация в пределах 30% по массе, является замедлителем схватывания, без сульфитно-дрожжевой бражки, натрия тетрабората снижает прочность смеси

Внимание: Производители выпускают специальные ПМД различных брендов с комплексными модифицирующими добавками. Следуя инструкции на упаковке, можно фундамент заливать осенью в указанном диапазоне дневных, ночных температур.

Добавки ПМД размешиваются в воде при изготовлении смеси. По окончании замеса запрещается повышать пластичность бетона добавлением воды.

Подогрев компонентов смеси

При температуре ниже +5 градусов можно фундамент заливать подогретой смесью. Причем, разогревают перед замешиванием исключительно воду, наполнители. Цемент при повышении температуры теряет прочность. При этом нужно учесть:

• песок, щебень можно нагреть паром, водой, прокаливанием на металлических листах до 35 градусов при периодическом перемешивании
• воду можно нагревать осенью до 40 градусов

В последнем случае вода предварительно смешивается с наполнителями, затем в смесь добавляется вяжущее. Если залить цемент горячей водой сразу, он «запарится», потеряет свойства.

Внимание: При использовании горячей воды время перемешивания следует увеличить в полтора раза. Уплотнение вибратором производится чуть дольше, чтобы гарантированно удалить воздух.

Укрывной материал

В отличие от утеплителей, укрывные материалы предотвращают испарение влаги из ж/б конструкции по умолчанию. При незначительном снижении температуры ночью осенью можно фундамент укрыть брезентом, полиэтиленовой пленкой. Если прогноз обещает похолодание, утеплитель закладывается под пленку.

Основной задачей в межсезонье является снижение бюджета строительства при сохранении тепла, выделяющегося в бетоне. Поэтому чаще применяются имеющиеся материалы либо обладающие бюджетной ценой. Например, можно насыпать на фундамент опилки, укрыть его пленкой либо сохранить тепло минватой, пенополистиролом под брезентовым пологом.

Зимняя консервация фундамента

Бесплатным утеплителем традиционно является снежный покров. Однако на необжитых участках обычно отсутствует растительность, снег выдувается с открытых участков. В этом случае можно оградить фундамент щитами, имеющимся стройматериалом, обеспечив снегозадержание практически без затрат бюджета.

Основными проблемами вновь изготовленных подземных ж/б конструкций традиционно являются:

• вспучивание промерзающего грунта – ненагруженный фундамент может перекоситься, подняться на поверхность
• вода внутри ленточного фундамента – цокольная часть без перекрытия является бассейном, набравшаяся вода замерзает, оказывая давление на ленту изнутри, бетон впитывает влагу
• намокание бетона – в отсутствие гидроизоляции вода внутри бетона расширится, образовав многочисленные микротрещины

Поэтому оптимальным вариантом консервации в зиму является укрывание ж/б конструкций пленками. В домах сезонного, периодического проживания подо всем периметром фундамента должен быть уложен пенополистирол. Утеплитель способен задержать геотермальное тепло недр, предотвратить морозное вспучивание, не дав глинистой почве замерзнуть.

Внимание: В коттеджах круглогодичного проживания внутренняя часть ленточного фундамента не имеет. Поэтому необходимо засыпка опилок, укладка теплоизоляционных материалов, которые так же необходимо укрыть пленкой, брезентом.

Таким образом, бетонировать фундамент осенью можно с достаточно небольшими затратами. В зависимости от дневной температуры можно использовать специальные добавки. На ночь конструкцию необходимо укрывать пленками, опилками, утеплителем. Если прогноз обещает резкое похолодание, придется обогревать фундамент в первые трое суток. После чего, необходимо обеспечить консервацию до будущего сезона, согласно приведенным рекомендациям.