Как зимой заливать фундамент: Можно ли заливать фундамент зимой?

осень, зима, весна или лето?

Эксперты сходятся во мнении, что зимний период – не лучшее время для начала строительства, что противоречит логике. Ведь именно зимой, из-за понижения спроса, стройматериалы стоят гораздо дешевле, а строители, имеющие много свободного времени, готовы взяться за любую работу, делая большую скидку. Так почему же профессионалы так категоричны с ответом на вопрос, можно ли заливать фундамент зимой? Почему эксперты советуют отложить работы до весны? Зависит ли качество бетонного массива от погодных условий, царящих за окном?

Эксперты компании «Фундаментально» готовы ответить на эти вопросы, а также рассказать все, что касается воздействия температурного режима на качество бетонной смеси. Ведь за несколько лет активной деятельности, нам удалось собрать команду сотрудников, обладающих знаниями, навыками, опытом, а также готовых поделиться ими со всеми читателями нашего блога!

Стоит ли заливать раствор зимой?

Обустройство фундамента зимой – сложный, трудоемкий, но вполне выполнимый процесс.

Также, необходимо:

• Очистить подготовленный участок от снега, наледи;
• Накрывать котлован специальным изоляционным материалом;
• Провести предварительный прогрев дна между всеми стенками опалубки;
• Обеспечить полноценный, беспрепятственный проход к строительной площадке.

При этом стоит отметить, что лить бетон поверх промерзшей земли категорически запрещено. Ведь при оттаивании, почва будет проседать, что может повлечь за собой различные дефекты фундамента готового объекта.

И несмотря на кажущуюся экономию, обустройство фундамента зимой связано с:

• Привлечением дополнительной спецтехники;
• Добавлением присадок и пластификаторов в бетон;
• Отсутствием ветра и осадков в день заливки;
• Повышенные требования к утеплению, гидроизоляции.

Почему большинство выбирает весну?

По сути, даже весенняя пора не считается лучшим временем для начала строительных работ.

И этому есть ряд причин:

• Повышение спроса на стройматериалы;
• Резкое увеличение цен на услуги строителей;
• Нестабильность почвы на участке строительства;
• Время, необходимое для полного оттаивания грунтов.

А частое начало строительства обусловлено нетерпением заказчика, желающего получить качественный результат как можно быстрее. Поэтому часть экспертов склоняются к тому, что лучшей порой для обустройства основания (вне зависимости от типа постройки) является летне-осенний период.

Особенности заливки фундамента летом

С приходом тепла, устройство основания оказывается наименее затратным не только по бюджету, но и по времени.

Ведь:

• Средняя температура воздуха в пределах 15-25 °С (как днем, так и ночью) идеальна для быстрого схватывания смеси, вне зависимости от выбранной пропорции;
• Влажность воздуха в пределах 80% обеспечит максимальную прочность фундамента (при этом не стоит забывать о дополнительном увлажнении основания).

В идеале, лить основание нужно в начале июня: в это время наблюдается наименьшая жара, а также оптимальная влажность воздуха при минимуме атмосферных осадков (учитывая климатические условия средней полосы России). В случае внезапного дождя, конструкцию следует накрыть полиэтиленовой пленкой.

Почему так важно залить фундамент за осень?

Примечательно, что начало осени создает идеальные условия для строительства: температура за окном не опускается ниже нуля, количество атмосферных осадков – вполне приемлемо, а влажность воздуха обеспечит идеальное схватывание смеси. Но затягивать с проведением земляных и фундаментных работ не стоит.

Ведь если вы не успеете обустроить основание до наступления холодов, его придется «консервировать», а также следить за ним чуть ли не каждый день, что выходит далеко не у всех. Поэтому эксперты считают, что «основные» работы, связанные с устройством основы и возведением стен, нужно заканчивать до октября-ноября (по-прежнему, нужно учитывать особенности климатической зоны в регионе).

Лучшее время года для заливки фундамента

Резюмируя все, что написано выше, лучшим временем для обустройства ленточных фундаментов является начало лета. Но далеко не у всех получается «стартовать», уложившись в эти сроки. Но на деле, начать работы можно в любое время года: при соблюдении правил, готовый объект будет служить верой и правдой на протяжении нескольких десятков лет!

Фундамент зимой: способы обустройства и консервации

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Можно ли заливать фундамент зимой
• Необходимые меры для заливки фундамента зимой
• Виды фундаментов для обустройства зимой
• Консервация фундамента на зимний период

Не каждый строитель знает, что возводить фундамент зимой может быть не только возможно, но даже целесообразно. Несмотря на то, что у работ в холодное время года есть вполне естественные ограничения, при правильной подготовке и проведении результат может оказаться даже лучше, чем летом.

Главное требование – обеспечить необходимую температуру для бетона, чтобы он смог набрать прочность. В нашей статье мы расскажем, каким образом можно обустраивать фундамент зимой, каким видам конструкции отдать предпочтение и что нужно сделать, чтобы основание вышло прочным и долговечным.

Можно ли заливать фундамент зимой

Зимним периодом в строительстве считаются условия, при которых температура в светлое время суток не поднимается выше +5 °С, а в ночное время опускается ниже 0 °С.

Для разных регионов огромной страны начало зимнего периода строительства не совпадает, оно приходится на промежуток с сентября по декабрь. Даже в одной и той же области похолодание каждый год приходит по-разному. Это зависит от изменения климата, оттепелей и других метеопричуд. При этом не имеет значения, выпал снег или нет.

Технологии строительства фундаментов постоянно совершенствуются: больше не надо ждать теплого сезона, чтобы начать возводить основание. Бетонную смесь без потери качественных свойств можно заливать при температуре до -15 °С, а при использовании специальных методик и до -25 °С. Такой подход значительно ускоряет процесс строительства и долгожданный переезд в свое жилье, ведь при наступлении весны можно сразу переходить к работе со стенами. В случае каркасного или деревянного строительства стены можно начинать строить и зимой.

Возведение фундамента в зимний период привлекательно по следующим причинам:

• В несезон цена на стройматериалы и работы ниже.
• Есть возможность нанять бригаду профессионалов, а не по принципу «кто свободен».
• Тяжелая строительная техника спокойно сможет заехать на территорию проведения работ по замерзшей почве. В весенний период из-за сильной грязи сделать это проблематично.
• Риск обвала краев у выкопанных траншей сводится к минимуму, так же как и вероятность заполнения котлована грунтовыми водами.

При вопросе строительства фундамента зимой возникают мысли – а можно ли вообще возводить бетонные основания в морозы и снег?

Популярно заблуждение, что идеальный период для строительства – это лето. Однако часто летняя погода не оправдывает ожиданий строителей. Например, длительные дожди могут размыть и обрушить стенки вырытых углублений. Придется тратить временные и финансовые ресурсы на переделывание работы.

Если надел расположен на территории с высоким УГВ, дополнительно понадобятся приспособления для откачивания воды из траншеи. Это полноценный комплекс действий: выкапывание и оборудование водоотводящих канав, монтирование дренажных устройств. А летняя жара в +35 °С градусов и выше в тандеме с низкой влажностью не меньше морозов вредит процессу созревания бетонной смеси.

Необходимые меры для заливки фундамента зимой

Чтобы возведенный фундамент зимой получился прочным и смог выполнять свою основную функцию принятия и перераспределения нагрузки от сооружения, необходимо соблюдать правила при его оборудовании.

Обеспечить нужную температуру

Во время всего процесса возведения основания нужно поддерживать необходимые условия для бетонной смеси для получения качественного фундамента.

• Укрывать участки строительства палаткой из плотного материала с установкой тепловых обогревателей внутри.
• Прогревать почву.
• Обеспечить подогрев бетонной смеси в мешалке.

Добавлять присадки

В бетоны популярных марок М250 и М300, которые применяют для строительства в зимнее время, добавляют специальные порошкообразные присадки. Объем добавок рассчитывается в зависимости от массы бетона. Благодаря химическому составу присадки при сжатии выделяют тепло.

Это работает следующим образом: при застывании смеси происходит нарастание внутреннего давления, за счет чего присадки начинают отдавать тепло.

Чтобы обеспечить правильную технологию строительства, важно не пренебрегать добавлением присадок в бетонную смесь. При этом скорость набора прочности бетоном возрастает на 40–50 %.

Подогревать бетонную смесь

Бетон, который заливается в опалубку, нуждается в подогреве. Подогреть его можно двумя способами:

• С помощью электродов или электрокабельной ленты, закрепленных в опалубке. Напряжение на них подается с помощью специальной установки. Когда бетон наберет прочность, установку убирают, а электроды обрезают.
• Горячий воздух из калориферов направляют на застывающий бетон с разных сторон. Также можно установить на опалубку экраны для задержания тепла.

В зимний период без подогрева бетонной смеси не обойтись. При температуре ниже 0 °С процесс затвердевания бетона резко сменяется процессом кристаллизации воды, из-за чего образуются ледяные пузырьки. Из-за них смесь возрастает в объеме и может повредить опалубку.

Чтобы прогреть бетон и испарить влагу, применяют специальные утюги: герметичными (чтобы влага не попала) греющими приспособлениями прямоугольной формы на длинной ручке водят по поверхности бетона.

Может показаться, что утюги и калориферы воздействуют теплом неглубоко, только на несколько сантиметров поверхности бетонного основания. Однако благодаря высокой теплопроводности бетона тепло расходится по всему фундаменту, и он прогревается равномерно.

Виды фундаментов для обустройства зимой

Не все виды фундаментов допускаются к строительству в зимний период. Рассмотрим характеристики фундаментов, которые можно возводить.

Ленточные

Это самый простой вид фундамента с точки зрения его возведения. Однако делать этот фундамент зимой – не самая удачная затея: придется затратить больше денег и выполнить немало действий, чтобы добиться качественного результата. Если же заливки бетонной смеси в зимнее время не избежать, то нужно проследить, чтобы было подготовлено как можно больше железобетонных конструкций. Основная проблема монтирования ленточного фундамента зимой – сохранить в процессе заливки качество бетонной смеси.

Важный момент: в холодный период разрешено монтировать ленточные фундаменты только глубокого заложения, с расположением опорной подошвы ниже уровня промерзания почвы. Весной, когда грунт начнет оттаивать, бетонное основание может просесть и деформироваться из-за изменения объема и формы котлована.

Если в процессе затвердевания фундамент потрескался, полости нужно очистить сжатым воздухом и заделать цементной смесью из полимеров. Прежде чем приступать к возведению ленточного фундамента в холодный период, хорошо подумайте: стоят ли вышеописанные действия ваших денег, нервов и времени?

Свайные

Заливать фундамент зимой непросто и дороже, чем в теплое время. В качестве альтернативы в холодное время можно заменить традиционную заливку бетона забивными железобетонными сваями. Такое основание отлично подойдет для строительства зданий на участках со слабым грунтом или близким расположением грунтовых вод, а также на поверхностях с уклоном.

Преимущества укладки свайного фундамента:

• не нужна предварительная тщательная подготовка участка, монтаж не отнимает много времени;
• сваи из железобетона можно забивать в почву с промерзанием 1,5 метра и ниже, они устойчивы на заболоченных и песчаных территориях;
• для монтирования свайного фундамента не нужно много рабочих – не более 3-4 человек;
• установить забивной фундамент под зиму обойдется дешевле, чем монтирование ленточной обвязки;
• низкие температуры никак не отражаются на свойствах железобетона;
• для установки свайной конструкции понадобится не более 3-4 дней.

Не получится установить свайный фундамент на участках с подвижным грунтом и для зданий с подземными этажами в проекте. Однако, если очень нужен цоколь, можно воплотить идею с помощью комбинирования нескольких технологий.

Перед установкой забивных железобетонных свай обязательно проводятся расчеты для определения нагрузки на фундамент и количества монтируемых опор. Чтобы рассчитать нагрузку, нужно знать примерный вес будущей постройки. Для этого учитывается масса стен, перекрытий, крыши, распорок, отелочных материалов, бетонных опор и остальных имеющихся элементов. К полученному значению прибавляют 20 %.

Монтирование забивного фундамента делится на этапы:

• Геологические изыскания на участке строительства. В случае со свайным фундаментом достаточно будет выполнить пробное бурение или вкручивание, если речь о винтовых сваях.
• Составление эскиза фундамента. В зависимости от планировки строения формируется проект с расположением свай. Процесс не отнимет много времени.
• Предварительная подготовка территории. Она заключается в ликвидации пней и деревьев в поле застройки. Больше ничего делать не нужно. Очищать участок от снега зимой не требуется и даже не рекомендуется.
• Геодезические работы по вычислению точек установки свай. Необходимо привлечение специалистов с техникой.
• Забивание свай с помощью сваебойной установки. Чем больше опор, тем больше времени уйдет.
• Работы по выравниванию конструкции по плоскости.
• Объединение свай общим элементом – стальным швеллером или бетонным ростверком.

Как правило, сооружение зданий на свайных фундаментах не требует много времени и денег.

Возводить забивной фундамент под дом зимой – вполне выполнимая задача. Еще проще – выбрать готовые винтовые сваи, которые можно монтировать в любой грунт. При сильно промерзшей почве потребуется шнек. С помощью этого инструмента в грунте выбуривают небольшое углубление, чтобы обеспечить легкое вхождение опоры.

Винтовая свая напоминает по форме большой шуруп, только полый внутри. После вкручивания в грунт его заливают бетоном.

Преимущества винтовых конструкций:

• нет потребности ровнять место под установку винтовых свай;
• быстрый процесс монтажа;
• почти нет затрат на расходные материалы;
• хорошая несущая способность;
• долговечность;
• работы по монтажу можно проводить при любой температуре.

Установка винтовых свай в зимнее время занимает не более 2-3 дней.

Консервация фундамента на зимний период

Что значит «законсервировать» фундамент зимой? Обычно под этим понятием подразумевают действия по укрытию бетона. Особенно это вопрос актуален для оснований, построенных на пучинистом грунте. Если при заливке бетона не была выполнена замена вырытой почвы на песчаную подушку, есть риск разрушения основания.

Чтобы избежать растрескивания и других проблем с бетонным основанием, необходимо закрыть фундамент на зиму. Для этих целей можно выбрать материал на любой вкус и бюджет: сено, шлак, керамзит, солома, прекрасно подойдут опилки.

Подготовка ленточного фундамента к морозу заключается изначально в демонтаже опалубки, а затем в осуществлении нескольких действий:

• Создать гидроизоляционный прочный барьер из рубероида или полиэтилена.
• Уложить выбранный материал на основание с нахлестом, придавить, чтобы ветер не смог его сорвать.
• Под гидроизоляционный материал уложить слой пенопласта или керамзита для длительного сохранения тепла.

Если фундамент остается на зимний период, нужно проследить, чтобы вокруг основания была отведена лишняя вода. Можно на расстоянии нескольких метров вырыть траншею и подвести к ней канавы, в которые будет собираться влага.

Утеплять на зимний период можно только тот фундамент, который набрал окончательную прочность.

Надо ли закрывать свайные и винтовые фундаменты на зиму? Для железобетонных опор низкие температуры не страшны, поэтому ничего делать не надо.

Закрывать или не закрывать основание на зиму – решать хозяину стройки. Но вот о том, что не успели или не смогли залить фундамент в теплый сезон, переживать точно не стоит. Ситуацию можно исправить и в зимнее время, теперь вы знаете об этом.

Pour It On: специальное руководство

Когда температура падает до нуля, строители обычно прекращают работы по фундаменту или требуют дорогостоящих защитных мер, включая изолирующие одеяла и укрытия с подогревом. Подрядчики жилых домов уже давно недовольны этими ограничениями, и теперь они говорят, что наконец-то получили исследования, подтверждающие их интуитивные убеждения. Согласно отчету Ассоциации бетонных фундаментов Маунт-Вернон, штат Айова (CFA), морозная погода не является причиной для прекращения заливки стен подвала. И, по крайней мере, для заливки стен жилых домов, как утверждает CFA, укрытия или даже одеяла обычно излишни. Успех, как показывают его выводы, в основном зависит от того, что входит в состав смеси.

История исследовательского проекта CFA восходит к осени 2000 года, когда подрядчики по бетонированию фундаментов в округе Медина, штат Огайо, столкнулись с проблемой. Они получили уведомление от окружного строительного департамента о приближении холодов и о том, что им всем необходимо соответствующим образом скорректировать свою практику. При отрицательных температурах нельзя было укладывать бетон, кроме как внутри отапливаемых ограждений.

«Подрядчики по заливке стен составляют около половины нашего бизнеса в зимний период, — говорит Рик Буччини из Osborne-Medina, поставщика готовых смесей в Медине. «Если бы их закрыли, мы знали, что нас тоже закроют. Но мы также знали, что у нас есть несколько высокоэффективных бетонных смесей, которые могут очень хорошо работать в холодную погоду без необходимости обеспечивать палатки или обогрев».

Проблема заключалась в том, чтобы убедить строительный отдел. Поэтому, когда Буччини и группа подрядчиков фонда отправились на встречу с окружным чиновником по строительству, они взяли с собой инженера Брэда Барнса, который руководит лабораторией испытаний бетона под названием North Central Engineering в Кантоне, штат Огайо. Барнс уже пользовался доверием чиновника округа — они вместе работали над коммерческими проектами, когда чиновник работал в частном секторе.

«Мы спросили у округа, что им нужно, чтобы они были довольны качеством нашей смеси», — говорит Буччини. «Они сказали, что хотят увидеть 1200 фунтов на квадратный дюйм за ночь. Итак, мы пошли и смешали партию, которая, как мы думали, может это сделать. Ничего такого, чего мы не делали последние 10 лет. Мы готовим смесь с большим количеством цемента типа III [высокой ранней прочности] и ускорителей, которые, как нам было вполне комфортно, будут иметь необходимую прочность через 24 часа после заливки». Барнс и Буччини поместили испытательный цилиндр в морозильную камеру на ночь и на следующее утро разбили цилиндр в стандартном испытательном устройстве, чтобы определить его прочность на сжатие. «Мы получили 1800 фунтов на квадратный дюйм, — говорит Буччини, — и они это приняли».

На этом можно было бы и остановиться; Строительные чиновники Медины остались довольны. Но некоторые из подрядчиков, которые были членами CFA, хотели получить более полные данные — что-то, что их торговая ассоциация могла показать строительным чиновникам на всем севере Соединенных Штатов, чьи интерпретации кодекса часто сокращают работу подрядчиков по возведению стен в холодную погоду. По словам Барнса, «они заговорили внутри своей ассоциации, и это переросло в целый исследовательский проект».

ДЕЛО СТЕПЕНИ
«Мне не потребовалось много времени, чтобы понять, что мне нужно знать температуру бетона в стенах, — говорит Барнс. Затем, на выставке World of Concrete 2002 года в Новом Орлеане, исполнительный директор CFA Эд Сотер вместе с членом CFA Терри Лави из Lavy Concrete Construction в Пикуа, штат Огайо, случайно столкнулись с Джоном Гнедингером, президентом Con-Cure Corp., базирующейся в Честерфилде. , штат Миссури, компания Con-Cure поставляет «систему зрелости бетона», которая объединяет термистор (датчик температуры), погруженный в свежий бетон во время заливки, с твердотельным черным ящиком, который ведет непрерывный учет состояния бетона. температуры, когда бетон схватывается и затвердевает.

Сочетая точное время и температуру каждой смеси с ее известной прочностью, основанной на испытаниях на разрушение цилиндра, программное обеспечение зрелости может установить «характеристику зрелости» для каждой смеси. Затем, используя известные уравнения для тепла, выделяющегося в химических реакциях, связанных с отверждением бетона, программа может оценить прирост прочности той же смеси при отверждении при другой температуре, даже при колебаниях температуры на открытом воздухе. Эта информация может быть особенно ценной для бетона, уложенного в холодную погоду. Лави пишет в отчете CFA: «Когда мы с Эдом объяснили Джону, чего мы пытаемся достичь, у всех в голове загорелись лампочки».

Тестирование на зрелость является стандартной практикой в ​​бетонной промышленности. Обычно характерные кривые для любой смеси создаются при идеальных условиях отверждения — около 70°F и 100-процентной относительной влажности. Но, говорит Гнэдингер, «нам нужно было разработать эксперимент, в котором люди не будут подвергать сомнению результаты исследования в холодную погоду только потому, что кривые зрелости были построены при высокой температуре. Мы хотели создать кривую зрелости на уровне замораживания или близком к нему». Поэтому CFA решил измерить температуру и прирост прочности с течением времени для всего спектра смесей, отвержденных в морозильной камере. «Теперь, — говорит Гнедингер, — у нас есть реальные данные, показывающие, что бетон, даже очень бедные смеси, отверждается при такой очень низкой температуре».

В конце концов, CFA разработала и протестировала 44 различных рецепта смесей. Она также залила тестовые стены на открытом воздухе в минусовую погоду шестью смесями и проверила образцы стен на прочность при сжатии в разном возрасте. Чтобы узнать больше о том, как бетон вел себя в условиях замерзания, CFA отправила образцы керна из испытательных стен для петрографического анализа (экспертная микроскопическая проверка физического состояния бетона). Наконец, они подвергли сердечники испытанию на замораживание-оттаивание в течение 300 циклов, чтобы оценить долговечность бетона.

Используя проверенное программное обеспечение, говорит технический директор CFA Джим Бэти, подрядчик теперь может предсказать изменение прочности любой смеси CFA в холодную погоду в пределах 5 или 10 процентов, если известна температура отверждения. Было показано, что самые агрессивные или «самые горячие» смеси достигают морозостойкости менее чем за один день, даже в морозную погоду — без отапливаемых укрытий или даже полного укрытия.

Отчет CFA об испытаниях «Отчет об исследованиях в холодную погоду 2004 г.» можно получить в ассоциации. Исследование CFA упоминается в недавно разработанном стандарте 334 Американского института бетона (ACI) «Бетон для жилых помещений», который находится на завершающей стадии принятия ACI в качестве общепринятого отраслевого стандарта. В Медине исследование CFA получило полное признание как подрядчиков, так и поставщиков, а также должностных лиц. «Один подрядчик, которого я знаю, велел своим мастерам проверять номер смеси CFA в каждой накладной, — говорит Барнс. «Если его там нет, они отказываются от загрузки». Что касается должностных лиц по нормам, говорит Барнс, «если подрядчик использует смесь CFA для холодной погоды, они больше не сомневаются в этом. Они пошли дальше. Они беспокоятся о других вещах». Говорит Буччини: «Мы используем эту смесь для холодной погоды уже три года, и у нас не было с ней никаких проблем».

Сейчас CFA работает над распространением новостей в других регионах. «Сейчас многие люди используют наши смеси, — говорит Бэти. «Возможно, наша самая большая история успеха — Анкоридж, Аляска. Они выбрали два наших микса на этапе нашего исследования на открытом воздухе и записали их в свой код, чтобы следовать нашим рекомендациям». Барнс отправился на Аляску, чтобы поговорить со строителями и чиновниками. «Им требовались обогреваемые корпуса, если погода была холоднее 40 градусов по Фаренгейту», — говорит Барнс. «Теперь обогреваемые корпуса требуются только в том случае, если температура ниже 20».

Как говорит инженер-строитель и эксперт по фундаменту Брент Андерсон, руководитель базирующейся в Миннеаполисе компании Brent Anderson and Associates, «исследования CFA в холодную погоду доказывают следующее: все эти подрядчики работали последние 30 лет. Если подрядчик хочет работать с поставщиком готовой смеси, чтобы разработать индивидуальную смесь для погоды в 20°F или 25°F, нет никаких причин, по которым он не должен укладывать бетон при таких температурах всю зиму».

Подрядчики быстро приняли рекомендации исследования CFA, потому что это совпадает с их многолетним практическим опытом. (Как отмечает Андерсон, «у парней из CFA намного больше лет опыта укладки бетона в таких неблагоприятных условиях, чем у многих людей, заседающих в комитетах ACI».) Но, убеждая более технически подкованных людей в отрасли, Подрядчики CFA сочли чрезвычайно полезным иметь возможность подкрепить свои основанные на опыте знания техническими данными из общепринятых инженерных методов, таких как тестирование на зрелость.

ЭКСПЕРИМЕНТЫ CFA
Использование системы зрелости для измерения отверждения бетона представляет собой двухэтапный процесс. Во-первых, необходимо установить «признак зрелости» конкретной формулы бетонной смеси. Это делается путем заливки набора тестовых цилиндров рассматриваемой смесью и помещения датчика температуры в один из цилиндров. Затем цилиндры отверждаются в контролируемых условиях и разрушаются в испытательном аппарате один за другим через определенные промежутки времени. Прочность затвердевающего бетона строится в зависимости от времени и температуры, чтобы создать кривую зрелости.

Второй шаг требует наблюдения за фактической укладкой бетона в поле. Зонд помещается в отливаемую конструкцию и регистрируются его температурные данные. Затем программное обеспечение может в любой момент сравнить температурный режим бетона, отвержденного в полевых условиях, с кривой, созданной образцами бетона, отвержденного в лаборатории, и оценить прочность бетона в стене, плите или другой конструкции.

На первом этапе своего тестового проекта команда CFA разработала 44 различных рецепта бетона, которые, как они знали, будут затвердевать с разной скоростью. Одной очевидной переменной было количество цемента в смеси; количества варьировались от «смеси из пяти мешков», содержащей 459фунтов цемента на кубический ярд бетона до «смеси из шести с половиной мешков» с 599 фунтами на ярд. Тип цемента также важен: в некоторых смесях использовался цемент типа III, который более тонко измельчен и реагирует быстрее, чем стандартный цемент типа I. К некоторым смесям добавляли также хлористый кальций, обычную ускоряющую добавку, в дозах 1 или 2% от массы цемента; некоторые смеси включали другой, не содержащий хлоридов ускоритель, а некоторые включали добавку, снижающую содержание воды.

На испытательном полигоне поставщика добавок Master Builders в Кливленде команда CFA смешала партии образцов с каждой формулой, вставила температурные датчики и поместила партии в камеру для отверждения с замораживанием. Хотя температура в помещении поддерживалась в пределах градуса или двух от нуля, теплота гидратации некоторых смесей некоторое время сохраняла температуру бетона выше, чем воздух в помещении. Кривые, полученные для образцов смесей, показывают температуру бетона, которая в среднем немного выше точки замерзания (примерно от 8 до 25 градусов по Фаренгейту теплее, чем окружающий воздух в испытательной камере).

«Каждая из этих смесей — даже самая бедная смесь типа I без ускорителя — достигла прочности 3000 фунтов на квадратный дюйм за 28-дневный период отверждения», — говорит Гнедингер. «Пара наиболее эффективных смесей после двух дней пребывания в морозильной камере достигла давления 3000 фунтов на квадратный дюйм».

НАРУЖНЫЕ НАСТЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Вооружившись кривыми зрелости партий охлажденных продуктов, команда приступила к испытаниям на открытом воздухе. На серийном заводе в Осборне-Медине бригады установили алюминиевые формы для дюжины испытательных стен. «Мы сделали все возможное, чтобы этот бетон не рухнул», — говорит Гнэдингер. «В тот день, когда мы лили, было 25 ° F и опускалось. В ту ночь температура упала до 17°F. Мы покрыли только вершины стен одеялами, которые свисали на 3 фута с каждой стороны. А на следующее утро мы раздели формы и сняли одеяла. Спросите любого из этих подрядчиков, сняли бы они формы на реальной работе на следующий день, и все они скажут вам «нет» — они бы оставили формы на месте. И за весь месяц испытаний температура не поднималась выше нуля».

Несмотря на жестокие условия, говорится в исследовательском отчете CFA, испытания образцов керна показывают, что все бетонные стены достигли минимально необходимой прочности на сжатие в течение 28 дней. «Даже самая бедная смесь, Mix 3, достигает давления 3000 фунтов на квадратный дюйм, — говорит Гнедингер. «Это смесь, которую ни один подрядчик-член CFA никогда не будет использовать зимой — смесь из пяти мешков, цемент типа I, без ускорителя. Но дошло до силы».

На незакрытых участках некоторых испытательных стен, особенно на стенах, залитых бедными, медленными смесями, при петрографическом анализе действительно были обнаружены признаки промерзания поверхности. Но сердцевины, взятые с покрытых одеялом вершин стен, вообще не пострадали от мороза. «Парень, который делал петрографический анализ стержней из крытой части стен, сказал, что если бы я сказал ему, что этот бетон был уложен в июле, он бы поверил», — говорит Барнс.

ГОНКА ПРОТИВ ЗАМЕРЗАНИЯ
Данные о замораживании вызывают недоумение в сообществе бетонных инженеров. Чарльз Корхонен, председатель комитета ACI, который поддерживает ACI 306, руководящий документ по бетонным работам в холодную погоду, говорит: «Предотвращение замерзания — это то, чем занимается эта отрасль. Когда бетон замерзает, та часть, которая замерзает, не годится. У вас поврежден товар. Вы должны начать смотреть на вопросы долговечности. Если вы хотите каким-то образом обосновать, что замерзание было в порядке, это одно, но вы не должны создавать впечатление, что бетон не замерз, если он замерз».

Действительно, распространено мнение, что свежеуложенный бетон никогда не должен замерзать. «Гидратация» бетона представляет собой сложный набор химических реакций между кальцием и алюмосиликатами в цементном порошке и водородом и кислородом, поступающими в смесь с водой. По мере гидратации крошечные кристаллические выступы гидратированного цемента медленно растут и сцепляются друг с другом, образуя однородную твердую массу. Если вода в смеси замерзнет в процессе слишком рано, расширяющийся лед может разрушить хрупкую кристаллическую матрицу до того, как она полностью разовьется, а после разрушения взаимосвязанная структура не сможет восстановиться. «Когда бетон замерзает, матрица из цемента, песка и заполнителя разрушается, и страдает долговечность», — говорит Андерсон.

После того, как бетон станет достаточно твердым (официальным пределом является прочность на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм), большая часть свободной воды в смеси уже израсходована реакциями гидратации, а формирующаяся бетонная матрица становится достаточно прочной, чтобы сопротивляться расширению льда. образуется при замерзании оставшейся воды. Кроме того, формулы бетона для холодных условий обычно включают «воздухововлекающие добавки», которые образуют крошечные пузырьки воздуха во влажной бетонной пасте, которые в конечном итоге превращаются в микроскопические воздушные карманы в затвердевшем бетоне. Эти мини-полости обеспечивают пространство для сброса давления, в которое вода может двигаться под давлением расширяющегося льда, помогая бетону сопротивляться повреждениям от замерзания.

Но когда бетонная масса замерзает до достижения предела в 500 фунтов на квадратный дюйм, результаты могут быть катастрофическими. Инженер Барнс вспоминает случай, когда подрядчик непреднамеренно использовал неправильную формулу смеси для заливки в холодную погоду: «Этот парень хотел провести заливку в субботу в марте, а его обычный поставщик был закрыт. Поэтому он обратился к другому поставщику, и они уже начали использовать летнюю смесь». Холодный фронт прошел через этот район: «В то утро было 60 градусов, но к темноте было за 20, а в субботу вечером и в воскресенье было морозно. В понедельник мне позвонили, чтобы я посмотрел на эту стену — они пытались снять бланки. Что ж, если вы когда-нибудь видели бетон, который замерз настолько сильно, что может повредиться, вы это знаете. Это просто некрасиво. Вы можете взять отвертку или что-то в этом роде и просто прокопать в ней дырку. Я сказал им: «Ребята, этой стены больше нет». Когда они пошли его сбивать, он рассыпался. Просто упал. И все потому, что он использовал неправильную смесь».

Но испытательные стены CFA не промерзли полностью — даже стены без одеяла промерзли только на поверхности. И Андерсон утверждает, что для стены жилого фундамента незначительное поверхностное промерзание не является существенным дефектом. «Для плоских конструкций, таких как плита или подъездная дорожка, важна долговечность — возможно, даже важнее, чем прочность, потому что все поддерживается. Но эти тесты CFA не применимы к плоскостям, а только к вертикальным стенам». Андерсон говорит, что повреждение обшивки подвальной стены от замерзания не является серьезной проблемой: «Если вы немного замерзнете — на 1/32 дюйма или 1/8 дюйма — поверхность будет пыльной. Пыль всегда будет соскальзывать с рук или с одежды, если вы будете тереть об нее. И если вы хотите покрасить его или нанести на него покрытие, это может быть проблемой. Но если вы собираетесь поставить на него стальные или деревянные стойки и изолировать его, или если он будет закопан снаружи, это действительно не проблема».

Несмотря на это, Андерсон предпочитает покрывать свежезалитые стены полным одеялом в морозную погоду. «Это не займет много времени, — говорит он. «Помните, наши самые большие нагрузки на стену исходят от середины до низа стены, где боковое давление грунта наибольшее. Так что имеет смысл покрыть всю стену, даже если вы, вероятно, сможете покрыть только ее часть».

Барнс отмечает, что сердечники из покрытых частей испытательных стен CFA, а также образцы цилиндров, взятые из заливки в тот день (которые были покрыты во время отверждения), не показали никаких повреждений от мороза и достигли очень высокой прочности. «Это действительно показывает, каким преимуществом может быть покрытие стены», — замечает он.

ИЗВЛЕЧЕННЫЕ УРОКИ
Для строителей, которым необходимо залить фундамент в середине зимы, исследование CFA предлагает основу для принятия обоснованных решений. Основные уроки можно легко суммировать:
Используйте подходящее сочетание. CFA предлагает 44 стандартных состава смесей, но местным поставщикам готовых смесей целесообразно проводить собственные испытания своих партий на зрелость, чтобы можно было учитывать различия в цементе или заполнителях.

Будьте готовы накрыть стены одеялами. По словам Андерсона, если температура окружающей среды выше 30 ° F, «вам не нужно ничего укрывать». (Вода в свежем бетоне замерзает при температуре немного ниже точки замерзания чистой воды.) При температуре от 20°F до 30°F покрытие всей стены или ее части является оценочным вызовом, основанным на знании поведения смеси; но покрытие всей стены не повредит, и это хорошая страховка.

Укрепить стены перед засыпкой и засыпать с особой осторожностью. Повреждение стен в результате «неправомерной обратной засыпки», отмечает Андерсон, встречается гораздо чаще, чем повреждение от замерзания. «Кодекс теперь требует, чтобы все стены были закреплены перед засыпкой». Его совет: в теплую погоду достаточно раскоса через каждые 12 футов между углами стены, но в холодную погоду стены набирают прочность медленнее, и расстояние между раскосами должно быть соответственно уменьшено. Более высокие стены также требуют лучшего крепления, говорит Андерсон: «Стена высотой 10 футов должна иметь двойные распорки, одна из которых должна располагаться вертикально по центру, а вторая — примерно в 2 футах от верха стены». Стены должны достичь давления не менее 1750 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем начнется засыпка, советует Андерсон.

Не добавляйте воду в смесь на месте. Данные испытаний на зрелость действительны только для смеси в том виде, в каком она была разработана, а добавление воды изменит свойства смеси. Если подрядчику необходимо использовать дополнительную воду на строительной площадке, кривые зрелости должны быть воссозданы сначала с использованием фактического водоцементного отношения, которое будет иметь бетон при укладке.

Мониторинг температуры подачи бетона. Бетон следует укладывать при минимальной температуре 60°F. Гнэдингер говорит: «В конце холодного дня заводам по производству готовых смесей может быть трудно поддерживать достаточно горячую воду и заполнитель — иногда их котлы просто не справляются. И пятиградусная разница в температуре доставки может быть разницей между замерзанием или незамерзанием бетона в течение ночи». Говорит технический директор CFA Бэти: «У одного из наших сотрудников есть инфракрасный термометр «наведи и снимай» на каждой работе, и он снимает показания со дна барабана. Если она ниже 60°F, он отказывается от загрузки».

Для консультации и поддержки по бетонным работам в холодную погоду, говорит Бэти, подрядчики фундаментов могут обращаться в CFA. И он просит их оставить отзыв: в отчете CFA говорится: «Пожалуйста, документируйте и сообщайте о любых проблемах, которые вы видите, в CFA. Исследование в этом отчете не закончено; мы продолжим изучать влияние холода на бетонные смеси применительно к бетонным стенам фундамента жилых домов».

Узнайте больше о рынках, представленных в этой статье: Anderson, IN.

ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О БЕТОНЕ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПОГОДЫ, ПОСЕТИТЕ НАШ ВЕБ-САЙТ WWW.BUILDER ONLINE.COM, НАЖМИТЕ НА ВКЛАДКУ «ЖУРНАЛ», А ЗАТЕМ НАЖМИТЕ «ССЫЛКИ НА СТАТЬИ BUILDER».

Советы по заливке фундамента бетоном в холодную погоду

Являясь группой экспертов по строительству и производству, мы тщательно изучаем и подготавливаем наши материалы. Мы можем получать комиссионные, когда вы покупаете продукты на основе наших рекомендаций по ссылкам.

Советы по заливке фундамента бетоном в холодную погоду

Профессиональные строители обычно стараются избегать заливки фундамента бетоном в холодную погоду, но иногда это неизбежно. Как мы знаем, бетон делается из воды, так как же эти профессионалы заливают бетон, когда погода равна или близка к нулю? Сегодня мы предложим несколько советов, которые профессионалы используют для успешной заливки фундамента бетоном в холодную погоду.

Можно ли заливать бетоном нижние колонтитулы в холодную погоду?

При соблюдении соответствующих мер бетонные фундаменты (также известные как фундаменты) можно успешно заливать в холодную зимнюю погоду. Однако заливка нижних колонтитулов бетоном в холодную погоду часто требует подготовки площадки, осмотра грунта и внесения корректировок в бетон. Эти корректировки могут включать добавки для конкретных целей, предварительный нагрев, покрытие и конкретные бетонные смеси. Использование любого из этих методов облегчит заливку нижних колонтитулов, но их комбинация даст наилучшие результаты.

Если проект будет больше, чем то, что можно смешать в тачке, рекомендуется заранее позвонить поставщику бетона и сообщить ему о своих планах. Некоторые заводы по производству бетона могут использовать горячую воду и нагретый заполнитель при смешивании, чтобы ускорить отверждение бетона. Бетонные заводы часто имеют возможность добавлять ускорители, такие как хлорид кальция, что позволяет более прохладному бетону затвердевать, как более теплому бетону. Большинство поставщиков бетона будут готовы к заливке в холодную погоду, поэтому, если эти опции понадобятся, они, скорее всего, будут доступны.

Будут ли мои бетонные цокольные колонтитулы слабыми, если я залью их в морозную погоду?

Если не принять дополнительных мер, заливка нижних колонтитулов в морозную погоду часто приводит к ослаблению фундамента. Конечно, есть и другие факторы, которые также могут повлиять на качество футеровки, например, слишком мало портландцемента или слишком много воды в бетоне. Однако часто заливка бетона зимой не удается не из-за бетона, а из-за самого грунта.

Как известно, при замерзании вода расширяется. В земле, когда эта вода замерзает, она расширяет почву вокруг себя, разрыхляя почву. Некоторым этот процесс может быть известен как поднятие мороза. Земля будет оставаться в этом состоянии до тех пор, пока она остается замороженной, но когда лед оттает и превратится в воду, ему потребуется меньше места. Затем грунт уплотняется под действием силы тяжести, и процесс повторяется.

По этой причине нижний колонтитул всегда следует заливать только ниже линии промерзания. Почва, которая подвергается этому постоянному циклу замерзания/оттаивания, не подходит для нижних колонтитулов, потому что для бетона требуется твердая, устойчивая поверхность, иначе он, скорее всего, растрескается. На протяжении многих лет строители пробовали различные методы армирования, чтобы предотвратить склонность нижних колонтитулов к растрескиванию, например, добавление арматуры и стекловолокна в нижние колонтитулы, чтобы решить эту проблему.

Как подготовиться к заливке фундамента бетоном в холодную погоду?

Специалисты, готовящиеся к заливке бетона в холодную погоду, обычно планируют проект заблаговременно. Заблаговременное планирование позволяет профессионалам попытаться рассчитать время заливки в период мягкой зимней погоды. В идеале бетон следует заливать только тогда, когда температура окружающего воздуха составляет около 50 градусов по Фаренгейту или выше и ожидается, что она останется такой в ​​течение нескольких недель. Для этого профессионалы обычно укрывают землю в более теплый период, используя бетонные одеяла, сено или другой вид изолятора для сохранения тепла. Укрытие земли помогает ей сохранять тепло даже при понижении температуры окружающего воздуха.

В регионах, где требуется еще большее удержание тепла, профессионалы могут также использовать палатки и дополнительное отопление. Палатка предполагает использование брезента или строительного пластика для улавливания дополнительного тепла вокруг нижних колонтитулов, чтобы они не замерзали. Часто внутри палатки используются переносные пропановые обогреватели, чтобы заменить тепло, выходящее из палатки. Однако при использовании этого метода следует соблюдать большую осторожность, потому что в этих типах обогревателей используется жидкий пропан и выделяется опасный угарный газ, который может попасть внутрь палатки.