Подготовка грунта, бетонирование, каменная кладка зимой

Строительство дома зимой всегда сопряжено с рядом неудобств, вызванных в первую очередь замерзанием материалов. Поэтому некоторые этапы возведения дома в холодное время года имеют свои особенности. К ним относятся подготовка грунта, бетонирование, каменная кладка, монтаж конструкций, устройство кровель, наружные штукатурные и малярные работы. О первых трех видах работ - в этом материале.

Подготовка грунта к разработке зимой

Строительство дома зимой усложняется в первую очередь необходимостью разработки мерзлых грунтов. Чтобы облегчить этот процесс, заранее позаботьтесь о снижении степени их замерзания. Это можно сделать тремя способами: 

1. Вспахивание поверхности грунтов плугами или фрезами на глубину до 300 мм во взаимно перпендикулярных направлениях, а затем боронование на глубину 7 см. Такие меры позволят нарушить сетку грунтовых капилляров, через которые выходят тепло и влага. Чтобы усилить эффект, рекомендуется на обработанном грунте устроить снегозадержание. Это позволит грунту не замерзнуть в течении одного -двух месяцев в начале зимы при средней температуре воздуха до -3^оС.
2. Утепление поверхности грунта теплоизоляционными материалами (пенопластом, шлаковатными матами, шлаком, опилками). Такой способ приемлем для небольших ровных площадок. Его применение позволяет сохранять тепло в грунте в течение первых двух месяцев зимы. Утеплить грунт можно также полимерной пеной. Слой пены толщиной 35 см снижает глубину промерзания грунта в 5-6 раз, и позволяет поддерживать температуру в 8-9 раз выше, чем без утепления. И даже если грунт под таким утеплителем замерзнет, прочность почвы будет невысока – ее можно будет легко разработать экскаватором.
3. Засоление грунтов – смешивание верхнего слоя грунта с минеральными солями соляной кислоты или полив почвы раствором этих солей. Такая пропитка позволяет снизить температуру замерзания грунта (точка льдообразования в таком случае зависит от состава почвы). Проводить засоление рекомендуется в сентябре-октябре.

Непосредственно перед рытьем котлована, мерзлые грунты необходимо либо оттаять, либо подвергнуть механическому разрушению. Оттаивание применяйте в том случае, если глубина промерзания грунтов сравнительно небольшая – до100 см. Разогревать грунты можно огнем, электрическими обогревателями, электромеханическим способом, а также паром. Механическое разрушение мерзлых грунтов представляет собой разработку мерзлого грунта экскаваторами, бульдозерами, или же взрывным способом.

Способы бетонирования зимой

Если вам предстоит выполнение бетонных работ в холодное время года, основная их сложность для вас будет заключаться в замерзании воды, содержащейся в бетоне. Кристаллы льда разрушают структуру не затвердевшего бетона и таким образом ухудшают его прочностные характеристики. Чтобы избежать снижения качества бетона, учитывайте необходимые правила зимнего бетонирования.

1. Если вы используете бетонную смесь без противоморозных добавок:

• При приготовлении бетонной смеси применяйте подогретую воду.
• Чтобы снизить потери тепла бетонной смесью во время транспортировки, позаботьтесь, чтобы его привезли без перегрузок, одной ходкой. Кроме того, проследите, чтобы при погрузка и выгрузка проводилась оперативно, а транспортная тара утеплялась и обогревалась. Если бетон везут на самосвале, для утепления емкость с бетонной смесью укройте брезентом, а для дополнительного обогрева используйте отработанные газы грузовика, на котором смесь перевозится. Устроить обогрев газами можно двумя способами: 1) через специально устроенное дно кузова; 2) через выведенную трубу в верхнюю часть кузова (таким образом над бетонной смесью создается тепловая завеса). Если вы планируете перевозить смесь в бадьях и бункерах, позаботьтесь, чтобы их накрыли деревянными утепленными крышками, снаружи утеплили войлоком или минераловатным утеплителем, а сверху обшили фанерой.
• Проконтролируйте, чтобы бетонопроводы и виброхоботы были тщательно утеплены.
• Перед началом укладки бетонной смеси необходимо тщательно очистить основание и прогреть его до положительной температуры. Эти меры позволят обеспечить сцепление бетона и основания.
• Проконтролируйте, чтобы рабочие производили укладку смеси непрерывно, до того момента, пока не будет завершено бетонирование всего массива. В противном случае смесь остынет и блок не будет монолитным. Если смесь все же промерзла, этот участок следует обработать паром, удалить мерзлый слой и продолжать бетонирование.
• Проследите, чтобы после окончания укладки смеси, поверхность бетона была сразу же утеплена щитами или матами. В противном случае верхний слой бетона может замерзнуть.

2. Если вы применяете бетон с противоморозными добавками: 

• В качестве противоморозных добавок можно использовать нитрит натрия, хлорид натрия в сочетании с хлоридом кальция, соединения нитрита кальция с мочевиной, нитрит натрия в сочетании с хлоридом кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция в сочетании с мочевиной, нитрит кальция в сочетании с мочевиной, поташ. Концентрацию добавок в бетонной смеси определит проектировщик, пропорции компонентов зависят от температуры воздуха, состояния материалов, соотношения воды и цемента.
• При транспортировке бетона с противоморозными добавками, емкость со смесью можно не утеплять.
• Перед укладкой смеси в опалубку, ее нужно подогреть при помощи электрического тока или пара
• Чтобы избежать вымораживания влаги из бетона после укладки, его поверхность в местах, не защищенных опалубкой, стоит укрыть.
• Если после укладки смеси ее температура его стала ниже расчетной, обязательно утеплите бетон сухими опилками или сухим песком. Кроме того, подогреть его можно при помощи паропрогрева или электродного прогрева током (напряжение должно составлять не более 60 В). Искусственный обогрев применяется до того момента, пока бетон не наберет заданной прочности.
• Для подогрева бетона в тонкостенных конструкциях рекомендуется применять пароподогрев или инфракрасный обогреватель, так как при использовании электрических способов подогрева бетон может пересушиться.
• Если бетон подогревается паропрогревом, проследите, чтобы его температуру контролировали в первые 8 часов после укладки - через каждые 2 часа, в последующие 16 часов – через 4 часа, а в остальное время прогрева и остывания – один раз в смену.
• При прогреве бетона теплым воздухом необходимо контролировать влажность воздуха в обогреваемом пространстве. Если она будет недостаточной, бетон необходимо обрызгивать водой.
• Если рабочие обогревают бетон инфракрасными обогревателями, проследите, чтобы расстояние между инфракрасной установкой и обогреваемой поверхностью составляло 1–1,2 м.
• Обогревать инфракрасными излучателями можно как открытые поверхности бетона, так и под опалубкой. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки рекомендуется покрыть черным матовым лаком.
• Перед прогревом инфракрасными лучами, проконтролируйте, чтобы строители тщательно защитили бетон от испарения из него влаги. Для этого его нужно накрыть полиэтиленовой пленкой, пергамином или рубероидом.
• При подогреве бетона, температура его поверхности не должна превышать 80–90°С.
• При температуре воздуха ниже –20°С, для подогрева бетона рекомендуется применять термоактивную опалубку (состоящую из стальных панелей, смонтированных на них нагревательных элементов и наружной термоизоляции). После завершения прогрева опалубку демонтируют, а бетон оставляют остывать под укрытием из шлаковойлочных одеял, брезента и полиэтиленовой пленки.
• При охлаждении бетона после использования термоактивной опалубки, проконтролируйте, чтобы рабочие следили за скоростью охлаждения бетона. Резкое охлаждение может повлечь за собой растрескивание конструкции. 

Каменные работы зимой

Чем ниже температура воздуха, тем медленней набирает прочность цементный раствор, а при 0º С его затвердевание останавливается. При отрицательной температуре вода, находящаяся в растворе, кристаллизуется и ухудшает его прочностные характеристики. Избежать снижения прочности раствора можно при помощи «зимних» способов каменной кладки – «замораживанием», с использованием противоморозных добавок, или с применением последующего прогрева.

Кладка способом замораживания.

Суть этого способа заключается в том, что для кладки используется теплый раствор, который замерзает в швах между кирпичами или камнями, а весной оттаивает и затвердевает. Этот способ весьма рискованный – в момент оттаивания кладка имеет очень небольшую прочность (в зависимости от того, насколько раствор успел затвердеть после укладки), и может разрушиться от перегрузки. Поэтому такой способ кладки приемлем для каменных конструкций высотой не более 15 метров.

• Температура раствора во время укладки при температуре воздуха до -10º С должна быть не ниже 5º С; при температуре воздуха от -10 до -20 – не ниже 10º С; от -20 – не ниже 15º С. Если на участке во время кладки дует ветер со скоростью более 6 м/с, температура раствора должна быть выше рекомендуемой еще на 5º С.
• Чтобы подогретый раствор сохранил необходимую температуру, рекомендуется использовать его в течение 20-25 минут.
• Проследите, чтобы рабочие не применяли для кладки замерзший и разбавленный горячей водой раствор – его прочность будет значительно ниже. Если раствор замерз, его необходимо вернуть на растворный узел для оттаивания и переработки.
• Во время транспортировки емкость с цементным раствором нуждается в утеплении (аналогично бетонной смеси). Проконтролируйте, чтобы привезенный раствор выгружали сразу в утепленные ящики, и в них же подавали каменщикам.
• Кладку замораживанием желательно производить как можно быстрее. Это необходимо для того, чтобы раствор уплотнялся благодаря нагрузке верхних рядов кладки до замерзания – эти меры позволят вам увеличить плотность и прочность кладки.
• На время перерывов в работе зимнюю кладку накрывайте матами, толем или кирпичом.
• Учтите, что при строительстве зимой вертикальность кладки следует проверять чаще и внимательней, так как весной при оттаивании раствора искривления могут стать еще больше.
• Если вы применяете колодцевую кладку, для повышения прочности конструкции удвойте количество армированных швов и используйте марку раствора на одну-две ступени выше по сравнению с предусмотренной для летних условий.
• Песчаное основание под фундамент при кладке зимой не должно превышать 100 мм в толщину, так как при большей толщине возможны неравномерные осадки песка, которые могут привести к трещинам в фундаментах и стенах здания.
• Возведение фундаментов способом замораживания возможно из кирпича, камней правильной формы и блоков.
• Перемычки в стенах зимней кладки должны быть сборными железобетонными.
• При устройстве перегородок в зданиях, учтите, что кладка после оттаивания даст усадку. Поэтому просветы между верхом оконных блоков и потолком рекомендуется сделать минимум вдвое больше предполагаемой осадки, а при установке оконных блоков оставлять осадочный зазор не менее 15 мм. 

Кладка с добавками.

Благодаря противоморозным добавкам, раствор накапливает прочность при более низких температурах, чем обычно. Применение добавок приемлемо для подземной кладки из кирпича, камней правильной формы и постелистого бутового камня. Для надземной кладки в качестве добавок можно использовать поташ и нитрит натрия. 

• Растворная смесь с добавками в момент укладки должна иметь температуру не ниже 5њС.
• Замерзший, а затем отогретый горячей водой раствор использовать запрещается.
• При кладке на растворах с химическими добавками проследите, чтобы приготовленный раствор был использован до того, как он под воздействием добавок начнет схватываться. 

Кладка с прогревом.

Этот способ кладки аналогичный «замораживанию», с той лишь разницей, что оттаивание производится искусственно. Отогревают помещение нефтегазовыми горелками-калориферами, системой газовых воздухо-нагревательных установок или других отопительных приборов. При возведении кладки с подогревом учтите такие моменты:

• Перед началом прогревания кладки, проследите, чтобы рабочие позакрывали все проемы и отверстия и внутри помещения.
• Температура воздуха во время оттаивания должна составлять 30-50º С. Длительность прогревания устанавливает проектировщик, исходя из требуемой устойчивости и прочности кладки.
• Во время оттаивания кладки первого этажа, возведение второго этажа можно не останавливать.

Бутобетонная кладка.

Прочность бутобетонной кладки зависит от прочности входящего в ее состав бетона. Если бутобетонную кладку возводить методом замораживания, то в период оттаивания прочность ее будет практически равна нулю. Поэтому замораживание бутобетона допускается лишь после того, как прочность бетона в нем достигнет 50% от проектной, но не менее 7,5 МПа.

• Чтобы довести прочность материала до нужного показателя (50% от проектной прочности), бетонную смесь готовьте из подогретых заполнителей. Кроме того, проследите, чтобы она была немедленно укрыта после этого.
• Чтобы увеличить время остывания бетонной смеси, перед ее выдерживанием опалубку утепляют. Кроме того, рекомендуется дополнительно использовать противоморозные добавки и прогревать бутобетонную смесь электродами или паром.
• Прежде чем укладывать бетонную смесь на слой старой кладки, прогрейте основание минимум до +2ºС.
• Чтобы проконтролировать температурный режим твердения бетона в возводимой кладке, проследите, чтобы строители оставили в ней гнезда с пробками таким образом, чтобы можно было измерить термометром температуру в середине кладки и у поверхности. Кроме того, рабочие должны сравнивать прочность бетона с контрольными образцами. 

В зимнем строительстве главное – это оперативность и внимательность к мелочам. Ведь вода есть во всех растворах и смесях, а при замерзании она не только доставит много хлопот, но и может разрушительно повлиять на материал. Но соблюдая все тонкости обращения с материалами в холодное время года, вы сможете успешно завершить строительство без переделок и потери качества.