До какой температуры можно заливать бетон: границы и способы

Обычный бетон без добавок и прогрева заливают, пока среднесуточная температура воздуха не ниже +5 °C и ночью нет мороза. Когда среднесуточная опускается ниже +5 °C, а ночью ниже 0 °C, СП 70.13330.2012 (п. 5.11.1) требует специальных мер. С ними бетонировать можно и в мороз: ленту и плиту фундамента — по способу термоса примерно до −15 °C, а с прогревом и до −25…−40 °C. Ниже — где проходят эти границы, какой способ выбрать для фундамента, стяжки и стен, сколько прочности бетон должен набрать до замерзания и как его укрыть.

Почему граница +5 °C

Бетон не сохнет, а твердеет: цемент реагирует с водой, и скорость реакции зависит от температуры. При +20 °C бетон набирает около 70 % проектной прочности за 7 суток, при +5 °C — около 70 % только за 28 суток, а около 0 °C твердение почти останавливается; подробнее — в статье «Сколько твердеет бетон».

Опасен не сам холод, а замерзание воды. Лёд занимает примерно на 9 % больше объёма, чем вода, и разрывает ещё слабый цементный камень. Если это случилось раньше, чем бетон набрал критическую прочность, после оттаивания он уже не наберёт проектную: прочность снижается, поверхность шелушится, сцепление с арматурой слабеет.

Поэтому СП 70.13330.2012 вводит одно условие на все конструкции (п. 5.11.1): при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5 °C и минимальной суточной ниже 0 °C принимают специальные меры по выдерживанию бетона. Смотрят прогноз на всё время набора прочности, а не температуру в день заливки: тёплый день перед ночными −5 °C — это уже зимние условия.

До какой температуры какой способ

Способ выбирают по двум величинам: минимальной температуре воздуха и модулю поверхности конструкции (Мп) — отношению площади, через которую бетон отдаёт тепло, к его объёму, 1/м. Чем тоньше конструкция, тем больше модуль и тем быстрее она остывает. Лента шириной 400 мм и плита 200–300 мм — это Мп около 3–6, стена и ростверк — 6–10, стяжка 50 мм и дорожка 100 мм — 10–20.

Конструкция	Модуль поверхности	До −15 °C	До −20…−25 °C	До −40 °C
Массивная плита, фундамент под печь	до 3	Термос	Термос с ускорителями и противоморозными добавками (до −20)	—
Ленточный фундамент, плита 200–300 мм, стены подвала	3–6	Термос, в том числе с добавками	Электропрогрев (до −25)	Электропрогрев
Ростверк, колонны, стены, перекрытие	6–10	Термос с добавками или электропрогрев	Электропрогрев	Электропрогрев
Стяжка, полы, дорожки, тонкая плита	10–20	Электропрогрев	Электропрогрев	Электропрогрев

Для частного дома это значит: ленту и плиту при лёгком морозе выдерживают термосом — подогретая смесь, часто с противоморозной добавкой, и утепление; при морозе сильнее −15 °C нужен прогрев. Стяжку и дорожки зимой на улице не заливают: их делают в тёплом помещении или весной.

Критическая прочность: что бетон должен успеть до мороза

Критическая прочность — доля проектной прочности, после которой замерзание бетону уже не вредит: оттаяв, он продолжает твердеть. Её нормирует СП 70.13330.2012, таблица 5.7.

Бетон и конструкция	Критическая прочность, % проектной
Без противоморозных добавок, класс до В10	50
Без добавок, класс до В25 (обычный бетон для фундамента дома)	40
Без добавок, класс В30 и выше	30
С противоморозными добавками, класс до В15	30
С добавками, класс до В25	25
С добавками, класс В30 и выше	20
Конструкции, которые будут попеременно замерзать и оттаивать в мокром состоянии (крыльцо, цоколь, бассейн)	80
Пролётные: перемычки, плиты перекрытия пролётом до 6 м / свыше 6 м	70 / 80

Бетон с противоморозной добавкой допускает меньшую критическую прочность: часть воды в нём не замерзает при небольшом минусе. Но и твердеет он медленнее, поэтому сроки распалубки и кладки стен зимой определяют по фактической прочности, а не по календарю.

Термос: самый простой способ для фундамента

Термос использует тепло, которое выделяет сам цемент: смесь привозят тёплой, укладывают и сразу закрывают так, чтобы бетон успел набрать критическую прочность, пока остывает. По СП 70.13330.2012 (п. 5.11.8) начальная температура уложенного бетона — от +5 до +10 °C, и среднюю температуру в этом интервале сохраняют 5–7 суток. Температура смеси на выходе из смесителя — не выше +35 °C на обычном цементе, воды — не выше +70 °C (табл. 5.7, п. 3).

Рассмотреть

• Укрыть сразу. Открытые поверхности закрывают паро- и теплоизоляцией непосредственно по окончании бетонирования (п. 5.11.5): плёнка прямо по бетону, чтобы не испарялась вода, сверху маты утеплителя, поверх — тент от снега.
• Утеплить опалубку и примыкания. Открытый бетон укрывают вместе с прилегающими щитами опалубки (п. 5.11.13); утеплитель заводят на грунт у ленты, чтобы не промёрзло основание у стенок траншеи.
• Укрыть выпуски арматуры на высоту не меньше 0,5 м (п. 5.11.5): по стальным стержням холод уходит внутрь.
• Утеплитель закрывают от влаги. Поверх матов — плёнка или тент: мокрая или заснеженная минвата почти не держит тепло. На грунт у ленты вместо минваты можно положить экструдированный пенополистирол — он не намокает.
• Толщину утеплителя назначают по температуре воздуха (п. 5.11.13). Маты минваты 50–100 мм — ориентир для ленты при −5…−10 °C; при −15 °C и ветре нужен расчёт или прогрев.

Заказывая бетон с завода, называют прогноз на 20 суток и способ выдерживания: завод подогреет смесь и подберёт добавку. В накладной проверяют температуру смеси и вид добавки.

Противоморозные добавки

Противоморозная добавка понижает температуру замерзания воды затворения: бетон продолжает твердеть при небольшом минусе, хоть и медленно. Это не подогрев — добавку применяют вместе с термосом и укрытием. В ходу соли и их комплексы: нитрит и формиат натрия, нитрат кальция, поташ; по СП 70 (табл. П.1) их, как правило, вводят вместе с пластификатором — о нём в статье «Пластификатор для бетона». Как с клеем и укрытием кладут газобетон в холод — можно ли класть газобетон зимой.

• Дозировку назначают по расчётной температуре (п. 5.11.12): для ленты и плиты (Мп 3–6) — средняя температура воздуха по прогнозу на первые 20 суток, для тонких конструкций (Мп больше 6) — минимальная среднесуточная. Диапазон температур и дозировка от массы цемента указаны в паспорте добавки.
• Смесь с добавкой при укладке должна быть хотя бы на 5 °C теплее температуры замерзания раствора затворения (табл. 5.7, п. 4).
• Нельзя: добавки с хлоридами (хлористый кальций, соль) — в железобетоне, потому что они разъедают арматуру; добавки с хлоридами и нитратами — у оцинкованных и алюминиевых закладных (приложение Н). Бетон с противоморозными добавками запрещён в преднапряжённых конструкциях, ближе 100 м от источников постоянного тока высокого напряжения, в агрессивной среде и в зоне переменного уровня воды (п. 5.11.11).
• При прогреве бетона с добавкой поверхностные слои не нагревают выше +25 °C (п. 5.11.13).

Прогрев: когда термоса мало

Прогревают тонкие конструкции и всё, что бетонируют при сильном морозе. Основные способы — из приложения П СП 70.13330.2012:

Способ	Где применяют	Расход электроэнергии, кВт·ч на 1 м³
Греющий провод в бетоне	Любые конструкции; температура на контакте с бетоном — не выше 80 °C	80–110
Электроды (сквозной прогрев)	Ленточные фундаменты, стены и колонны толщиной до 50 см	80–110
Греющие маты и термоактивная опалубка	Плиты, стены, стяжки — снаружи по поверхности	100–130
Тепляк с тепловой пушкой	Перекрытия, стены, замкнутые объёмы	120–200

Ограничения режима (СП 70.13330.2012, табл. 5.7 и п. 5.11.10):

• температура бетона при прогреве — не выше 80 °C на портландцементе, 90 °C на шлакопортландцементе;
• подъём температуры — не быстрее 5 °C в час для конструкций с модулем поверхности до 4 и 10 °C в час при модуле 5–10; остывание после прогрева — с той же скоростью;
• разница температур бетона и воздуха при распалубке — не больше 20 °C для ленты и плиты с армированием до 1 %;
• арматуру конструкции электродами использовать нельзя; электродами греют до 50 % расчётной прочности, дальше — термос.

Прогрев требует мощного подключения и дежурства: первые 8 часов температуру меряют каждые 2 часа (п. 5.11.17). Для частной стройки греющий провод на ленте и тепляк над плитой — самые доступные варианты. Ориентир для провода ПНСВ — 50–60 м на 1 м³ бетона: его раскладывают петлями вдоль каркаса ленты, а оба конца выводят из бетона «холодными» участками, которые не греются.

Основание, опалубка и арматура

• Основание не должно замёрзнуть в зоне контакта с бетоном (п. 5.11.4). Промёрзший пучинистый грунт под лентой отогревают: оттаяв весной, он осядет вместе с фундаментом. На непучинистое неотогретое основание класть смесь допускается только при термосе, разогретой смеси или добавках и если расчёт показывает, что в зоне контакта бетон не замёрзнет.
• Снег и лёд. До заливки опалубку с арматурой закрывают от снега. Наледь на арматуре и щитах удаляют горячим воздухом, паром — нельзя (п. 5.11.6).
• Плотная опалубка без щелей — через щели уходит и тепло, и цементное молоко.

Как следить за температурой

При среднесуточной температуре ниже +5 °C ведут журнал температуры бетона (п. 5.11.17), измеряя её в самых тёплых и самых холодных местах — в углах и у верха ленты. При термосе и с добавками — два раза в сутки до конца выдерживания, при прогреве — первые 8 часов каждые 2 часа, следующие 16 — каждые 4 часа, потом не реже трёх раз в сутки. На частной стройке для этого при заливке ставят в бетон трубки-скважины глубиной 50–100 мм и меряют термометром. Пока бетон теплее 0 °C и прочность растёт, укрытие не снимают.

Верхняя граница: жара

У бетонирования есть и верхний предел. При температуре воздуха выше +25 °C (СП 70.13330.2012, раздел 5.12) смесь для конструкций с модулем поверхности больше 3 не должна быть теплее +30 °C, для массивных — +25 °C; уход начинают сразу после укладки и ведут до 70 % проектной прочности, не давая поверхности пересыхать. Как это делать, разобрано в статье «Нужно ли поливать бетон после заливки».

Частые ошибки

• Смотреть на температуру днём. Решают ночные минусы и прогноз на неделю, а не +7 °C в обед.
• Заливать на промёрзший грунт. Весной основание оттает и осядет, лента треснет.
• Добавка вместо укрытия. Противоморозная добавка без утепления не спасает: бетон с ней твердеет медленно и при сильном морозе всё равно замерзает.
• Добавлять соль или хлористый кальций в бетон с арматурой. Хлориды разъедают сталь изнутри.
• Укрыть только верх. Тонкие щиты опалубки и грунт у ленты отдают тепло быстрее открытого верха.
• Снять опалубку на холоде сразу после прогрева. Допустимый перепад между бетоном и воздухом при распалубке — по табл. 5.7 СП 70: для ленты и плиты с армированием до 1 % — не больше 20 °C; больший перепад даёт трещины.
• Нагружать по календарю. Зимой 28 суток не означают 100 % прочности: стены ставят после проверки фактической прочности.

Вопросы и ответы

При какой температуре можно заливать бетон без добавок?

При среднесуточной температуре не ниже +5 °C и без ночных заморозков; ниже — нужны укрытие, подогретая смесь, добавки или прогрев.

Можно ли заливать фундамент при минусовой температуре?

Да, ленту и плиту — по способу термоса примерно до −15 °C, с прогревом — и при более сильном морозе.

Сколько прочности должен набрать бетон до мороза?

Для фундамента класса до В25 без добавок — 40 % проектной, с противоморозными добавками — 25 %; для крыльца и цоколя — 80 %.

До какой температуры работают противоморозные добавки?

Диапазон и дозировка указаны в паспорте добавки; без укрытия и подогретой смеси добавка не работает.

Можно ли зимой заливать стяжку на улице?

Только с прогревом: тонкий слой остывает за часы, термос его не держит.

До какой температуры можно заливать бетон в жару?

Смесь для фундамента — не теплее +30 °C, поверхность не дают пересыхать до 70 % прочности.