Как заливать фундамент зимой — особенности выполнения работ

Традиционно строительство дома всегда относилось к «летним» мероприятиям, и среди частных застройщиков даже мало кто думал начинать активные работы в зимний период. Однако, так уж сложилось, что российские зимы - достаточно длительные, а в некоторых регионах холодное время года вообще достигает сроков в 6 ÷ 8 месяцев.

И если исключить их из процесса возведения здания, то строительство дома может растянуться на несколько лет. Чтобы ускорить этот процесс, были разработаны специальные технологии и произведены особые материалы, которые позволяют начинать бетонные работы или не прекращать их и в зимние холода.

Как заливать фундамент зимой

Однако, чтобы основание строения получилось надежным и монолитным, нужно очень точно представлять, как заливать фундамент зимой правильно. Зная все нюансы этого достаточно сложного процесса и следуя всем технологическим рекомендациям, можно начать работу и при низких температурах, чтобы не терять зимнее время напрасно. Нередко, начиная стройку в этот период, к осени хозяева рассчитывают вселиться в готовый новый дом.

Кроме необходимости ускорить постройку дома, потребность заливки фундамента в зимнее время может быть обусловлена и специфическими причинами. Например, к подобным мерам прибегают и из-за того, что грунт в данной местности отличатся повышенной сыпучестью, поэтому работать с ним будет намного удобнее, когда он – в смерзшемся состоянии.

При устройстве фундамента нужно помнить, что не рекомендовано в зимний период устанавливать столбчатую конструкцию, так как маленькие объемы бетона при застывании неспособны к какому-то удержанию тепла, быстро остывают с нарушением процессов твердения и созревания раствора. Именно поэтому, если фундамент заливается при минусовых температурах, нужно выбирать монолитный или же ленточный вариант.

Начинать работы по устройству основания под постройку дома необходимо с подготовительных работ, которые в зимнее время обычно отличаются повышенной трудоемкостью.

Подготовительные работы

• Место, где планируется возводить постройку, необходимо очистить не только от снега, но и от поверхностного слоя почвы.
• Далее, проводится общая разметка очищенной площадки - это делается с помощью установки колышков, на которые натягивается разметочный шнур – он визуально обозначит внешние габариты будущего фундамента.

Проведение разметочных и трассировочных работ на строительной площадке

Следующим шагом идет разметка ширины необходимой траншеи - также с установкой колышков и натягиванием веревки. Чтобы удобно было рыть котлован под фундамент, по натянутой веревке очерчивается его внутренняя граница, а по ней выдалбливается в земле с помощью перфоратора или пневматического отбойного молотка ровная полоска - она и обозначит край фундамента.

• Далее, роется котлован-траншея, которая должна иметь глубину не менее 500 ÷ 750 мм. Глубина обычно рассчитывается в зависимости от вида грунта.

Если грунт не поддается лопате, то следует постепенно размельчать его перфоратором или киркой. В этом случае земля извлекается из котлована слоями.

• Когда траншеи будут полностью вырыты, проводят их подготовку под заливку бетонного раствора. Для этого на дно производят засыпку песка - он должен быть сухой, поэтому нужно выбирать материал, который хранился в закрытом помещении или хотя бы под крышей. Песочная подушка станет отличным гидроизолирующим слоем для крепкого фундамента, если будет хорошо утрамбована. После трамбовки толщина слоя должна составлять 80 ÷ 100 мм.

На песчаную подушку насыпается слой щебенки такой же толщины и также тщательно утрамбовывается.

• Далее, от дна траншеи и на высоту будущего фундамента, из досок выстраивается опалубка. Если для нее используются ровные качественные доски, которые при сборке плотно подогнаны друг к другу, то дополнительных изолирующих материалов, вроде бы, не требуется.

Опалубка для «зимнего» фундамента с армирующим поясом

Если же между досок образовались щели, и есть риск просачивания через них раствора, то лучше всего перед установкой арматурной конструкции гидроизолировать опалубку полиэтиленовой пленкой, толщиной не менее 200 мкм.

Целесообразнее будет предусмотреть слой пленочной гидроизоляции на внутренних стенках опалубки

Дельный совет – применять такую изолирующую прослойку во всех случаях. Она поддержит правильный водный баланс в бетонном растворе (вода не будет вытекать или впитываться в материал опалубки), и созревание бетона пойдет более равномерно и качественно.

Рекомендуем ознакомиться с подробной технологией возведения опалубки для фундамента своими руками. В данной статье приводятся основные задачи опалубки и технология ее пошагового возведения.

Кроме этого советуем обратить внимание на материал — про гидроизоляцию фундамента, т.к. именно гидроизоляция позволит сохранить целостность фундамента на долгие годы.

Другим вариантом гидроизоляции опалубки может стать использование обычного недорогого рубероида.

• Можно отдельно отметить, что для «зимних» фундаментов часто используют несъемную опалубку из пенополистирола, которая одновременно будет являться утеплителем для заливаемого раствора и не позволит ему быстро застыть. Процесс затвердевания будет проходить постепенно, что очень важно для прочности бетона.

Современное удобное решение — несъемная опалубка из полых пенополистирольных блоков

• Далее, в подготовленную опалубку монтируется конструкция из арматурных прутьев, которые соединяются между собой с помощью сварки или проволочной скрутки. Для данной конструкции подойдут металлические прутья диаметром от 8 до 15 мм - этот параметр будет зависеть от ширины фундамента и планируемой расчетной нагрузке на него.

После того как все подготовительные процессы будут проведены, можно приступать к расчетам консистенции и компонентного состава раствора. Эти параметры выбираются в зависимости от примерной температуры, при которой будут проводиться бетонные работы.

Заливка бетона

При приготовлении раствора необходимо учесть такие факторы, как марка раствора, температура на улице, качество материала, специальные добавки, которые способны задержать кристаллизацию воды при низких температурах. Без учета всех этих нюансов раствор после застывания не будет таким прочным и долговечным, каким планируется, так как быстро начнет крошиться. В этом случае работу придется переделывать полностью, потому что такой фундамент попросту не выдержит нагрузку от стен.

• Чтобы смягчить влияние низких температур, после устройства опалубки, перед заливкой в нее бетона, над конструкцией возводится временный шатер. Его каркас можно сколотить из досок и бруса – основа должна быть жестко установлена и иметь высоту выше человеческого роста, так как строителем придется под ней работать. Можно использовать для временного каркаса и металлические детали – профили и арматуру.

Шатер над заливаемым фундаментом позволит поддерживать хотя бы минимально необходимый температурный режим

Снаружи конструкция затягивается армированной полиэтиленовой пленкой, имеющей достаточную прочность, так, чтобы выдержать ветровую нагрузку и тяжесть снежного покрова. Крыша тента должна иметь достаточно крутой скат, чтобы осадки на ней не задерживались, иначе даже армированная пленка может порваться, и наличие тента просто потеряет смысл.

Полотна пленки, накрывающей фундамент, должны быть надежно скреплены между собой, а еще лучше - приобрести или взять в аренду готовый специализированный тент, который нужно будет просто установить над конструкцией.

Тенты для строительства временного шатра в сложенном виде

Такой временный шатер позволит поддерживать необходимый температурный режим для постепенного застывания раствора без риска его замерзания, то есть тент станет своеобразной теплицей, которая будет задерживать нагретый воздух. При сильных морозах под таким укрытием можно включить обогревающие приборы, например, тепловые пушки.

Поддержание температуры можно обеспечить установкой электрической или газовой «тепловой пушки»

Для заливки бетона, в шатре необходимо создать температуру не ниже 5°С, для бетонирования без использования противоморозных присадок она является критической. Более низкие температуры приведут к кристаллизации и разрушительным процессам.

Но и при критической температуре схватывание бетона и его затвердевание будет проходить гораздо дольше, поэтому, если есть возможность перенести заливку фундамента на более теплые дни, то это рекомендовано сделать. Кстати, если проанализировать таблицу со сроками созревания бетона в различных температурных условиях, то можно увидеть, что выигрыш по времени в ряде случаев получится очень несущественным.

• При заливке фундамента в зимнее время для приготовления раствора рекомендуется использовать цемент тонкого помола, который выделяет больше тепла при вступлении в реакцию с водой и добавками, чем обычный. Для затворения бетона лучше всего применять подогретую до 40 ÷ 80 градусов воду.

Марка применяемого цемента	Тепрература воды при приготовлении раствора	Температура бетона при выходе из бетономешалки
Портландцемент; шлако-портландцемент; портландцемент марки ниже 600	80	35
Быстротвердеющий портландцемент и портландцемент марки ниже 500	60	30
Глиноземистый цемент	40	25

При замешивании раствора на горячей воде, ее сначала смешивают с добавками, а затем по частям вводят в цемент и тщательно перемешивают. так как увеличение времени изготовления раствора помогает на более долгий срок сохранить в растворе нужную температуру. Однородная масса раствора лучше заполняет все пространство опалубки, так как увеличивается его текучесть.

В тонкий, хорошо перемешанный раствор бетона очень часто добавляется средней или мелкой величины щебенка, которая добавит ему жесткости, необходимой именно для фундамента.

В раствор для фундамента очень часто добавляют щебенку мелкой или средней фракции

Кроме щебня и добавок для морозоустойчивости бетона, в него часто добавляют пластификаторы, они способствуют прочности и влагостойкости бетона, а также его адгезию с армирующими конструкциями. Благодаря пластификаторам можно сократить расход раствора цемента на 25%.

• Еще один способ сохранить фундамент в подогретом состоянии - это подведение к нему электрического кабеля на 12 вольт. Он будет подогревать прутья арматуры, которая в свою очередь отдаст тепло раствору, не позволив ему смерзнуться. Существенными недостатками этого метода подогрева являются сложность и громоздкость подготовительных работ, необходимость специального оборудования, неэкономное использование электроэнергии, а значит  — и весьма существенные денежные затраты.

• Можно услышать много разнообразных мнений о пользе специальных противоморозных добавок в бетонный раствор, дескать, они дают возможность проводить заливку фундамента в условиях отрицательных температур безо всяких других мер по временному утеплению конструкции. Так ли это, и что же из себя представляют противоморозные добавки в бетон?

Решат ли всю глубину вопроса противоморозные добавки? Увы, нет …

Это специальные химические составы, которые решают две основных задачи. Во-первых, они повышают плотность водной основы раствора, а значит – резко понижают точку его замерзания. Во-вторых, они способствуют своеобразному катализу процесса созревания бетона путемболее активного вовлечения в реакцию молекул кислорода воздуха именно в условиях низких или даже отрицательных температур.

В строительной практике для приготовления «зимних» растворов обычно используются нитрит или формиат натрия, поташ, гидрохлорид кальция, лигносульфонат. Такие реактивы можно приобрести в специализированных магазинах, но вот самостоятельно приготовить качественный бетон, без специального оборудования, без специальных приемов расчета и правильной дозировки – чрезвычайно сложно, если не сказать более категорично. Неправильное компонентное соотношение способно напрочь испортить бетон, который даже в самых оптимальных условиях застывания получится хрупким, крошащимся, рыхлым и т.п. Кроме того, необходимо иметь в виду, что применение специальных добавок может «губительно» сказаться на состоянии арматуры – не всякий металл подойдёт для этих целей.

Еще одно соображение, говорящее отнюдь не в пользу противоморозных добавок. Да, они позволяют проводить определенныетехнологические процессы при отрицательных температурах. Однако, это вовсе не означает ускорения выполнения строительных работ. Взгляните на таблицу – там указаны примерные сроки набора бетоном марочной прочности при низких температурах с использованием противоморозных добавок:

Тип противоморозной добавки	средняя температура во время созревания	1 неделя	2 недели	4 недели	3 месяца
Нитрит натрия	-5° С	30%	50%	70%	90%
	-10° С	20%	35%	55%	70%
	-15° С	10%	25%	35%	50%
Поташ	-5° С	50%	65%	85%	100%
	-10° С	30%	50%	70%	90%
	-15° С	25%	40%	60%	80%
	-20° С	23%	35%	55%	70%
	-25° С	20%	30%	50%	60%

Вывод: даже при сравнительно небольшом морозе – порядка -5°С, и с применением противоморозных добавок, вести речь о готовности фундамента к продолжению каких бы то ни было дальнейших строительных работ можно лишь спустя 3 месяца. Так имеет ли смысл в условиях частного строительства полагаться на такую технологию, если выигрыша по времени практически не будет, а качество раствора может значительно снизиться? То, что бывает выгодным и оправданным при масштабном промышленном строительстве с его законами планирования и логистики, в условиях частной небольшой стройки может обернуться совершенно неоправданной, излишней тратой сил и средств.

Видео: заливка ленточного фундамента зимой

Несколько важных рекомендаций

Итак, вернемся несколько назад, к целесообразности зимней заливки фундамента. Ее обычно проводят в следующих ситуациях:

• Стройка должна быть завершена в строго определенные сроки, без возможности их переноса.
• Климатические условия местности, где проводится стройка, непригодны для проведения этого процесса в обычный летний период.
• Сыпучий грунт чрезвычайно усложняет устройство фундамента в летнее время, и его можно возвести только в твердой, промерзлой почве, которая способна сохранять нужную форму траншеи длительное время.
• Экономия средств, так как в зимнее время цены на стройматериалы бывают значительно ниже.
• Строительные фирмы снижают цены на свои услуги именно в зимний период, в связи с отсутствием большого количества заявок на проведение работ.

Перед началом работ стоит все очень хорошо взвесить — не будет ли выгоднее перенести начало заливки на весну?

Но, несмотря на вышеизложенные доводы по экономии на материалах, устройство фундамента в зимний период всегда обойдется дороже, чем при плюсовых температурах, так как будут необходимы большие затраты электроэнергии для подогрева. Поэтому, планируя проведения этих мероприятий, сначала нужно все тщательно просчитать и выбрать тот вариант, который не только поможет сэкономить личные средства, но и позволит создать комфортные условия для работы.

Если все же решено проводить заливку фундамента в зимний период, то нужно знать некоторые нюансы этого процесса, которые помогут сделать качественную основу для будущего здания:

• Материалы, используемые в приготовлении раствора должны быть качественными.  Недопустимо, чтобы компоненты были замерзшими, с включениями снега или льда. Поэтому стоит приобретать составляющие для раствора, которые хранились только в правильных условиях и при положительных температурах.

А еще лучше – не связываться с самостоятельным приготовлением «зимнего» бетона, приобретая уже готовый, сбалансированный к конкретным условиям использования раствор у местных производителей.

• Раствор в опалубку заливается за один раз и по возможности – максимально быстро, чтобы отрицательные температуры не успели воздействовать на ингредиенты раствора.

Это – еще один довод к тому, что самостоятельно одноразово невозможно приготовить и залить большое количество раствора -  лучше воспользоваться предложениями фирм, которые изготовят, доставят и зальют бетон в опалубку. Самостоятельно нужно будет только быстро распределять по ней раствор.

Самостоятельно готовить раствор для «зимней» заливки фундамента — практически нереально, так как необходимо быстрое и равномерное заполнение всего объема опалубки

• Нельзя заливать раствор слоями, так как между ними могут образоваться щели, в которые будет проникать влага, а при низких температурах она превратится в лед, способный разрушить застывший бетон.

Процессы созревания бетона

Залитый и распределенный по опалубке бетон проходит две стадии до полной своей готовности — схватывание и затвердевание.

• Первый этап проходит в течение 20 ÷ 30 часов. В это время бетон становится более плотным, но недостаточно прочным для дальнейших работ.
• Второй этап - это затвердевание и начало упрочнения бетона, так как последнее длится достаточно долгий срок. Период упрочнения зависит от температуры, влажности, количества и качества добавок, а также марки бетонного раствора.

Самой благоприятной температурой для заливки и застывания бетона считается диапазон от + 15 до + 25 градусов, и чем ближе она к высшей точке в данном «коридоре», тем застывание и упрочнение пройдет быстрее. Понятно, что создать такие условия в зимнее время – попросту нереально.

Марка бетона предопределяет его прочность через 27 ÷30 дней после его заливки, если работа производилась при оптимальных температурных и влажностных условиях. Чем выше марка раствора, тем быстрее будет готов фундамент.

Скорость застывания и созревания раствора напрямую зависит от температуры, при которой проходят эти процессы. Если значение температуры меняется, то вместе с ней замедляются или ускоряются процессы. Упрочнение готового фундамента проходит быстрее, если в залитой массе с помощью подогрева поддерживается температура, оптимальная для этого процесса.

Нужно учесть также и то, что, если температура в бетоне опустится ниже + 4 ÷ 5 градусов, то процессы созревания замедляются практически до минимума, замирают, и вновь могут продолжиться лишь при нормализации внешних условий. Однако, подобные скачки крайне негативно воздействуют на структуру создаваемых бетонных конструкций.

При отрицательных температурах отвердевание бетона полностью останавливается, так как он замешан на воде, а она кристаллизуется. При возвращении положительных значений температур бетон оттаивает, и затвердение может продолжиться, но оптимальной связки материалов и нужной прочности фундамента уже не будет.

Лишь после полного застывания бетона в конструкции фундамента, ему не будет страшен никакой мороз.

Для большей наглядности – еще одна таблица, которая показывает, насколько температурные условия влияют на созревание бетонных конструкций. Можно примерно оценить сроки проведения работ, чтобы сделать предварительный вывод – есть ли смысл завязываться с зимней укладкой фундамента.

срок твердения бетона, суток	-3° С	0° С	+5° С	+10° С	+20° С	+30° С
1	3%	5%	9%	12%	23%	35%
2	6%	12%	19%	25%	40%	55%٭
3	8%	18%	27%	37%	50%٭	65%
5	12%	28%	38%	50%٭	65%	80%٭٭
7	15%	35%	48%٭	58%	75%٭٭	90%
14	20%	50%٭	62%	72%٭٭	90%	100%
28	25%	65%	77%٭٭	85%	100%	—

Несколько пояснений к таблице:

• Процентные показатели рассчитаны из соображений эталонной марочной прочности для бетонного раствора М200 – М300 изготовленного из портландцемента М-400 или М-500 без применения добавок.
• Значения с одной звездочкой (٭) – это условные сроки возможного проведения распалубки залитого фундамента без риска деформации конструкции.
• Значения с двумя звездочками (٭٭) –возможные сроки возобновления безопасных строительных работ на залитом фундаменте.

Видео: пример проведения заливки фундамента в зимнее время

Узнав все нюансы заливки бетона в зимний период, можно прийти к выводу, что лучшим вариантом будет все же провести этот технологический процесс при благоприятных температурах.  Если же это необходимо сделать именно в это время, то лучше доверить проведение этого этапа профессиональным строителям, которые имеют опыт подобных работ и соответствующее специальное оборудование. Самодеятельность в подобном вопросе может быть крайне губительна – огромный объем дилетантски проделанных работ может бытьпопросту испорчен.