Заливка фундамента зимой: особенности технологии, порядок работ

Рецензент статьи: Олег Туринов, специалист компании Z500

Вопрос, который вызывает животрепещущий интерес у многих застройщиков – можно ли зимой заливать фундамент для дома. Плюсы очевидны: если сложные фундаментные работы выполнить зимой, то к началу тёплого сезона бетон уже хорошо затвердеет, и к осени строительство будет завершено.

Далеко не все строительные бригады берутся за эту работу, так как она требует высокой квалификации прораба и рядовых исполнителей. К тому же общая стоимость фундамента вырастет из-за высокой сложности и трудоёмкости задачи. Решать, насколько оправданы добавочные расходы, предстоит именно вам, исходя из личных обстоятельств. Мы же постараемся описать процесс, чтобы вы знали, с чем предстоит столкнуться.

СОДЕРЖАНИЕ

Что следует учесть при заливке фундамента зимой

Фундамент зимой: почему это возможно

Как бетонный раствор сохраняют тёплым

Как заливают фундамент зимой

Плюсы и минусы заливки фундамента зимой

Что следует учесть при заливке фундамента зимой

Перечислим основные факторы, которые отличают строительство фундамента зимой от проведения этих же работ в тёплое время года:

Основная проблема – это замёрзший грунт. Лить на него раствор нельзя, так как весной земля оттает, что может привести к сдвигу и просадке фундамента, а это никак не способствует его надёжности.

Впрочем, подготовка к заливке практически не отличается от обычной. Прежде, чем приступать к непосредственной работе с раствором, рабочим предстоит:

1. доставить на стройплощадку необходимые материалы и оборудование;
2. разметить оси и вынести их на местность;
3. вырыть котлован, глубина которого должна быть ниже линии промерзания грунта;
4. устроить дренаж для отвода талой и дождевой воды;
5. изготовить опалубку и установить её в котловане;
6. связать арматурный каркас для повышения прочности фундамента.

Только после этого можно приступать к бетонированию конструкции.

Фундамент зимой: почему это возможно

Заливка бетоном в зимнее время давно стала обычной практикой в промышленном строительстве. В частном домостроении эти технологии используются гораздо реже по вполне понятным причинам: в течение всего времени застывания раствора необходимо поддерживать плюсовую температуру, а это требует использования греющего оборудования и заставляет идти на добавочные расходы. Нельзя допускать замерзания бетонной массы, так как при превращении воды в лёд останавливается процесс гидратации цемента, а значит, раствор не может затвердеть до нужных параметров.

Минимальный срок выдержки раствора при плюсовой температуре составляет примерно 5 суток. На самом деле, для окончательного затвердения требуется гораздо больше времени, причём чем выше температура раствора, тем быстрее идёт процесс. При нулевой или отрицательной температуре он полностью останавливается.

• При 1°С – для достижения 70%-ной твёрдости требуется ровно месяц, и это максимально достижимый показатель
• При 5°С – до 70% бетон твердеет за 23 дня, но 100% показателей не достигает никогда
• При 10°С – до 70% раствор твердеет за 17 дней, до 100% - за полтора месяца
• При 15°С – до 70% раствор доходит за 12 дней, до 100% - за 35 суток
• При 20°С – до 70% твердеет за 10 суток, до 100% - за 28 суток
• При 30°С – до 70% твердеет за неделю, до 100% - за 17 дней

Ожидать наступления июльской жары, чтобы залить фундамент – это гарантированно отложить окончание строительства на следующий год. Но невзирая на то, заливают ли фундамент зимой или в тёплое время года, результат должен удовлетворять требованиям прочности бетона. Поэтому основной задачей строителей является поддержание оптимальной температуры твердеющей массы. Для этого в настоящее время используются разные способы.

Как бетонный раствор сохраняют тёплым

Рассмотрим основные способы поддержания плюсовой температуры раствора. Вы можете выбрать любой из них, который покажется наиболее простым и эффективным.

«Термос»

Наружную сторону опалубки обкладывают конструкциями из металлических листов с нагревательными элементами, сверху накрывают брезентом. Подогрев бетона способствует быстрому и эффективному затвердению.

Подогрев паром

Если в вашем распоряжении есть старые водопроводные или газовые трубы, соберите из них циркуляционный контур и уложите внутри опалубки, среди арматуры. Подключите к вводной трубе парогенератор, в качестве которого может использоваться закрытый бак с водой, нагреваемой до кипения. Пар будет проходить по трубам и греть раствор. После застывания трубы станут частью арматуры и сделают фундамент более прочным. Вместо пара можно использовать горячую воду из отопительной системы.

«Тепляк»

Над контуром дома возводят большую палатку из брезента или тентовой ткани, внутри размещают тепловые пушки, электрообогреватели, другие источники тепла. Можно использовать даже переносные дровяные печки, но с условием соблюдения противопожарной безопасности. Обогревать «тепляк» нужно до затвердения бетона.

Электронагрев

Сразу после заливки в массу бетона вводят специальные электроды, которые подключают к трансформатору с напряжением 36 V. Низкое напряжение необходимо, чтобы исключить удары током по неосторожности. Электроды нагреваются и повышают температуру бетона. Этот метод применяют чаще всего, так как он не требует постоянного наблюдения за процессом. Однако распределением электродов в бетоне должен заниматься опытный профессионал, чтобы нагрев был равномерным. Иначе фундамент получится неоднородным по прочности, что чревато деформацией дома во время эксплуатации.

Инфракрасный нагрев

Технологию инфракрасного нагрева бетона используют, как правило, при возведении крупных объектов. Секции инфракрасных излучателей устанавливают рядом с залитым фундаментом. Важным фактором является постоянный контроль температуры бетона, благодаря чему соблюдается однородность прогрева и, соответственно, одинаковые показатели твёрдости в любой точке.

Индукционный нагрев

Температуру бетонной смеси повышают при помощи эффекта электромагнитной индукции. Вокруг опалубки при помощи деревянных шаблонов, установленных по периметру фундамента, наматывают витки индуцирующей катушки, а роль сердечника выполняет арматура, заложенная внутри бетона. Под действием электромагнитных колебаний арматура нагревается и передаёт тепло массе бетона. Способ достаточно прост и удобен, но требует существенных расходов на электроэнергию.

Можно ли делать ленточный фундамент зимой

При низкой температуре заливать бетоном можно не все фундаментные конструкции, а лишь те, которые относительно легко прогреть и те, которые не опираются на промёрзшую землю. Сюда входят:

• ленточные;
• столбчатые;
• бетонно-свайные и винтовые свайные фундаменты.

Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Ленточный. Этот тип фундамента чаще всего используется при возведении частных домов. Для зимней заливки конструкцию необходимо заглубить так, чтобы подошва фундамента опиралась на грунт ниже уровня промерзания. Опалубку, применяемую для формирования бетонной ленты, обычно изготавливают из деревянных досок и после застывания массы убирают. Внутри бетона прокладывают стальную арматуру для усиления прочности и гибкости основания.

Столбчатый фундамент. Это оптимальный выбор для зимнего возведения. Экономичный и долговечный, он способен прослужить более ста лет, если при возведении столбов соблюдаются все требования технологии. Каждый столб состоит из двух частей: широкой подошвы и круглого либо квадратного стакана. Для его сооружения не нужно рыть сплошную траншею по периметру, достаточно подготовить ямы определённой глубины. Параметры опорных столбов рассчитывают при проектировании дома. Небольшие размеры конструкций позволяют равномерно прогревать каждый столб, добиваясь максимально быстрого затвердения бетона.

Свайный фундамент. Зимой это единственный тип основания, не требующий бетонных работ, поскольку для него используются уже готовые сваи, бетонные или стальные с винтом. Для заглубления бетонных свай может понадобиться лидерное бурение грунта с использованием специальной техники. При установке винтовых свай спецтехника не нужна, их заглубляют практически вручную.

Фундамент-плита. Это действительно большая плита, размеры которой идентичны или немного превышают габаритные размеры дома. Беда в том, что зимой её приходится укладывать на промёрзшую почву, поскольку поверхность должна располагаться выше уровня грунта. Весной, после того, как почва растает, плита может просесть с перекосом, из-за чего неизбежно деформируются стены, кровля и прочие части дома. Кроме того, большую и плоскую плиту очень сложно равномерно прогреть, т.е. её прочность не будет одинаковой во всех местах. Последствия такой неоднородности могут быть весьма печальными. Поэтому плитные фундаменты зимой, как правило, не заливают.

Эти и прочие виды фундаментов подробно описаны в отдельной статье, ознакомиться с которой вы можете здесь.

Добавки к бетонному раствору

Основная проблема застывания бетона на морозе заключается в замерзании воды, из-за чего прекращается реакция гидратации цемента, превращающая влажную массу в твёрдый и прочный камень. Проблему можно в какой-то степени снять, если добавить в раствор вещество, замедляющее переход воды в состояние льда. Благодаря противоморозной добавке (сокращённо ПМД) бетонирование можно проводить при близких к нулю температурах без добавочного подогрева или с минимальными затратами тепла. Но нужно иметь в виду, что гидратация при околонулевой температуре сильно замедлится. Это означает, что бетон будет набирать твёрдость в течение двух или даже трёх месяцев, но не сможет достигнуть 100% заявленной прочности.

Кроме того, ПМД затрудняет замешивание раствора. Нужно строжайше соблюдать пропорции ингредиентов, так как даже небольшое отклонение может привести к расслоению или растрескиванию смеси. Ещё один неприятный момент: некоторые ПМД вступают в реакцию с арматурой, из-за чего она быстро разрушается, а фундамент теряет прочность. Поэтому перед использованием добавки нужно досконально изучить её свойства, в том числе химические.

Наиболее распространённой добавкой служит хлорид натрия, т.е. обыкновенная поваренная соль. Кроме неё, используют поташ, или карбонат калия. Производители строительных материалов предлагают ПМД собственного изготовления.

Противоморозные добавки часто рекомендуют применять в сочетании с небольшим нагревом смеси. Но тут важно не перестараться и выдержать температуру, указанную в рекомендациях. Так, при нагреве до 30°С поташ заметно снижает эффективность против замерзания, и бетон получается на треть менее прочным, чем ожидалось. Если же повысить температуру до 40°С, поташ начинает разлагаться, и его действенность снижается практически до нуля.

Как заливают фундамент зимой

Рассмотрим последовательность действий по возведению фундамента при низких температурах: 

1. Вначале нужно подготовить площадку и отрыть котлован либо траншею.

• Строительную площадку очищают от снега и льда, убирают камни, корчуют пни, поверхность грунта выравнивают.
• Колышками отмечают контуры будущего фундамента, по ним натягивают шнур, чтобы обозначить границы котлована.
• Перфоратором взрыхляют полосу грунта вдоль отметок, чтобы обозначить контуры внешнего периметра траншеи.
• Роют траншею глубиной ниже уровня промерзания, который легко узнать в справочных данных по вашему региону. Если грунт сильно промёрз и не поддаётся лопате, его предварительно разбивают отбойным молотком.
• Дно отрытой траншеи заполняют 10-сантиметровым слоем сухого песка, который затем хорошо утрамбовывают. Песок препятствует подъёму влаги из нижних слоёв почвы.
• Поверх песка укладывают щебень слоем такой же толщины, ещё раз трамбуют подушку.

2. В траншее по всему периметру монтируют опалубку. 

• Съёмную конструкцию собирают из досок, собранных в щиты. Изнутри желательно проложить каркас толстой полиэтиленовой плёнкой, чтобы исключить протекание бетона в стыки между досками и впитывание воды древесиной. Благодаря этому плёнка обеспечивает равномерное затвердение массы.
• В качестве несъёмной опалубки используют пенополистирол, который одновременно становится утеплителем для фундамента. Это наиболее предпочтительный вариант, так как слой пенополистирола будет препятствовать утечке тепла из раствора.
• Из арматуры при помощи проволоки или сварки формируют армирующую обвязку, которую укладывают в траншею. Толщина арматуры должна соответствовать указанным в проекте параметрам. Обычно для частных домов она варьирует в пределах 8-15 мм, в зависимости от веса дома.

3. По окончании подготовительных работ приступают к затворению и заливке бетона. 

• Если нет возможности заказать готовый раствор, ингредиенты смешивают прямо на стройплощадке, используя ручную или электрическую бетономешалку. Необходимо тщательно выдерживать пропорции компонентов и последовательность приготовления смеси: вначале заполнитель смешивают с водой, затем добавляют цемент. Температура воды не должна быть выше 80°С. Нельзя забывать, что смесь быстро остывает из-за низкой температуры окружающего воздуха. Залитый фундамент быстро укрывают утеплителем и включают систему обогрева. В таком состоянии его оставляют в покое, пока бетон не достигнет 70% твёрдости.

Практические рекомендации по бетонированию

Шатёр. Его устанавливают по окончании «холодных» подготовительных работ до начала заливки бетона. Он должен быть достаточно большим, чтобы охватить весь фундамент, и чтобы строителям было удобно под ним работать. Шатёр может быть собран из досок, прессованных плит, металлических листов и др., наружную поверхность следует покрыть армированной плёнкой из полиэтилена. Крыша должна быть наклонной, чтобы на ней не задерживался снег или дождевая вода. Можно использовать готовую брезентовую или тентовую конструкцию, если она достаточно просторна.

Цемент. Отдавайте предпочтение цементу тонкого помола, так как он, вступая в реакцию с водой и добавками, выделяет довольно много тепла.

Добавки. Для улучшения физико-химических характеристик смеси, помимо противоморозной добавки, желательно включить в состав пластификатор. ПМД обеспечит стойкость к замерзанию, пластификатор снизит хрупкость материала после застывания, улучшит заполняемость опалубки и снизит расход цемента. Ещё одна полезная добавка – ускоритель схватывания, который сокращает срок отвердения раствора.

Изменения в проекте для фундамента

Как правило, для расчётов проектных показателей берут средние данные о климате и температурном режиме. Очевидно, что условия вашего участка могут существенно отличаться от усреднённых показателей региона. Если эти изменения не будут учтены при расчёте проекта, заложенные в нём прочностные показатели могут оказаться недостаточными. Чтобы этого не случилось, необходима адаптация готового проекта к конкретным условиям участка. Специалисты Z500 отлично справляются с этой задачей и выполняют перерасчёт фундамента на основании данных геологической экспертизы участка. В рамках базового пакета услуг опытный конструктор нашего архитектурного бюро:

• пересчитает геометрические параметры фундамента;
• подготовит новые чертежи;
• создаст ведомости затрат строительных материалов;
• при необходимости предложит другой тип фундамента или внесёт изменения в текущую конструкцию.

Плюсы и минусы заливки фундамента зимой

Несмотря на трудоёмкость и повышенную сложность фундаментных работ в зимнее время, нельзя не отметить преимущества выбора холодного сезона.

1. Раньше начать – раньше закончить. Если фундамент будет возведен к весне, то лето можно целиком посвятить возведению и отделочным работам, чтобы получить осенью полностью готовый дом.
2. Никакой усадки. Если бетон твердеет в холод, температурные деформации минимальны.
3. Никакого пучения. Промороженный грунт неподвижен и стабилен, благодаря чему опалубка встаёт ровно и не требует коррекции. Гидроизоляцию фундамента тоже укладывают равномерно, без деформаций и уклонов.
4. Достойное качество. Для зимних работ пригоден только цемент высшего качества, благодаря чему фундамент получается максимально надёжным и прочным. Разумеется, для этого нужно тщательно соблюдать технологию заливки и затвердения бетона.

Но и недостатки у зимней заливки тоже имеются, причём довольно существенные:

1. Высокий риск брака. Если рабочие будут недостаточно добросовестны и допустят даже небольшое нарушение технологии, качество бетона может резко снизиться. Вода в составе раствора местами превратится в лёд, не успев вступить в реакцию с цементом.
2. Добавочные расходы. Освещение, обогрев фундамента, установка шатра и тёплых бытовок обходятся недёшево и увеличивают бюджет строительства.
3. Добавочное оборудование. Чтобы раскрошить твёрдый грунт для траншеи либо пробурить отверстия под сваи, нужно арендовать специальное оборудование. Это ещё одна строка в смете строительства.
4. Сложные условия. Зимы в нашей стране достаточно суровы, особенно если речь идёт о северных регионах. Не все строители соглашаются работать в таких условиях, а значит, работникам придётся повысить оплату.

Подведём итоги. Возведение фундамента зимой – задача достаточно сложная, трудоёмкая и недешёвая. Тем не менее, решить её вполне возможно не только на промышленном уровне, но и в частном домостроении. Конечно, такой вариант подойдёт не всем, зато вы сможете закончить все строительные работы к концу тёплого сезона и осенью справить новоселье в долгожданном новом доме.

Смотрите ТОП 10 двухэтажных домов. Выбор застройщиков в 2021 году:

ПОПУЛЯРНЫЕ ВОПРОСЫ:

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К НАМ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ И УЗНАВАЙТЕ НОВОСТИ ПЕРВЫМИ