Строительство в зимний период — как сохранить качество

Какие правила использования строительных материалов в зимний период нужно знать, чтобы не потерять в качестве? Как удержать тепло в цементном растворе или бетоне? Об этих и других особенностях ведения строительных работ в зимний период мы расскажем в этой статье.

Непрерывность работы круглый год — необходимость, прежде всего, малых компаний-застройщиков и частных мастеров, строящих дома под заказ или на продажу. Зимнее строительство представляет проблему, связанную со свойствами материалов, в частности, жидких растворов и бетона — они никак не хотят схватываться на морозе. Промёрзший влажный грунт не берёт даже экскаватор. Неправильное хранение строительных материалов зимой может обернуться неприятностями. Например, обледенелая доска, неравномерно оттаивая в конструкции, может ее перекосить, а минераловатный утеплитель и вовсе боится влаги. О методах решения этих и других проблем и пойдёт речь.

Многие меры для работы в зимний период принимаются в тёплое время года. В частности, подготовка грунта к зимней разработке проходит до заморозков, при плюсовой температуре. Дерево к зиме готовят (начинают просушивать) и того раньше — в последний летний месяц. Но, обо всём по порядку.

Грунт

Способы зимней разработки неподготовленного влагонасыщенного грунта (суглинки, супеси) напоминают театр военных действий. Его бурят, долбят дизель-молотами, и даже взрывают — настолько прочной оказывается природная связка.

Почему смерзается грунт

Замерзают не твёрдые частицы грунта, а вода, которая в нём содержится. Под действием гравитации в среде образуются капилляры (т. н. «капиллярный насос»), по которым в нижние (от 40 см) слои попадает влага. Замёрзнув, капилляры становятся мостиками холода. Соответственно, чем больше содержание влаги, тем сильнее он свяжется при морозе. Методом «от противного» делаем вывод, что чем меньше влаги, тем меньше сцепка и податливее грунт. В этом можно убедиться на примере кучи песка (чистого), лежащей на морозе. Песок процеживает воду и не задерживает её, поэтому мёрзлую кучу можно разработать лопатой вручную, и она будет рыхлой даже внутри. С другой стороны, пытаться копать мёрзлую глину — занятие совершенно бесполезное.

Как подготовить грунт на ранних стадиях

Если ранним летом известно о предстоящей необходимости работы на участке в зимний период, а участок заболочен или имеет влажный грунт, следует его осушить — обкопать участок траншеей. Затем можно применить один из многих методов укрепления грунтов.

В случае, когда подготовку к зиме необходимо провести в сжатые сроки, в последние тёплые дни, это можно сделать одним из трёх простых способов:

1. Устройство теплоизоляционного слоя. Задержит промерзание на 2–3 месяца. Материалом могут быть: опилки, минвата, пенополиуретан (в т. ч. жидкий) или специальные одеяла. Этот способ самый дорогой, т. к. требует дополнительной защиты утеплителя от снега, дождя и ветра. Материал зачастую применяется одноразово.
2. Вспашка. Участок перепахивается в двух направлениях на глубину 40–50 см и боронуется на 7–10 см. Это разрушает «капиллярный насос» и мостики холода. Боронование верха нужно для создания примитивной модели утеплителя — материал (в данном случае грунт), перемешанный с воздухом. Такие работы проводятся по окончании сезона дождей, возможно в первые дни заморозков. Способ вспашки — самый эффективный, но требует привлечения техники.
3. Засоление. Заключается в пропитке грунта солями или их растворами. Соль разрушает структуру водородных связей и нарушает естественные свойства чистой воды (уменьшает теплопроводность и увеличивает теплоёмкость). Этот принцип лежит в основе приготовления «зимних» растворов и бетонов. В конце сезона дождей достаточно просто засыпать солью участок. Можно применять в комбинации со вспашкой, даже на малую глубину (мотокультиватором). Способ самый простой технически, но дорогой при условии приобретения соли по рыночной цене.

Внимание! Во всех случаях следует обязательно позаботиться и выемке плодородного слоя.

В случае, когда грунт всё же промёрз, применяют различные способы оттаивания — от прогрева костром до пропаривания в полых сваях.

Бетон

Как упоминалось выше, в бетоне проходят схожие с грунтами процессы. Но в отличие от них, в бетоне должна пройти химическая реакция, для которой нужно три фактора: вода, тепло и время. То есть она должна осуществиться в определённой среде при заданной температуре в известный срок. Летом всё идёт по плану — температура воздуха позволяет проходить реакции. Мороз нарушает этот процесс, «варварски» забирая тепло из воды.

В малом строительстве бетонные стены — большая редкость, но из него массово делают фундамент и разного рода бортики. Это позволяет частично использовать энергию грунта при сохранении тепла. Существуют три способа продления «жизни» жидкого бетона:

1. Электропрогрев. Самый эффективный и дорогой способ. Прогревочный кабель вплетается в арматурный каркас, после укладки бетона подключается напряжение. Потребление энергии — около 10 кВт/час на 1 м³. Требует установки специальных прогревочных станций. Обеспечить этот способ в состоянии только крупные фирмы на строительстве высотных домов.
2. Укрытие «одеялом». Если речь идёт о фундаменте, расположенном большей частью под землёй, то залитые формы можно накрыть сплошным плотным материалом типа брезента, перекинув доски по всей площади. В этом случае достаточно один раз нагреть воздух в образовавшейся камере.
3. Противоморозные добавки. Это жидкости на основе растворов солей натрия, кальция, кремния и присадок (для пластичности и быстрой усадки). Различаются по рабочей температуре и могут применяться в комбинации с другими методами, повышая их эффективность.

Цены на противоморозные добавки:

Кирпичная кладка

Кладка состоит из двух компонентов — камень/кирпич и раствор. В отличие от бетона раствор имеет большую паузу между производством (замесом) и укладкой. Основную нагрузку в конструкции несёт кирпич (раствор её только распределяет).

При надлежащем хранении (без интенсивного увлажнения) камень сам по себе готов к укладке. Однако на морозе он приобретает дополнительную теплоёмкость — способность поглощать тепло при контакте с менее плотной средой. Именно это является основным фактором быстрой потери раствором свойств. Поэтому требования к раствору предъявляются меньшие по прочности, но большие по теплоёмкости.

Существует ряд приёмов, которые помогают выдержать качество конечного продукта при работе в зимнее время.

«Народные» противоморозные добавки

До -5 °С добавляют жидкое мыло (10% воды). Внедрение в раствор хлорида натрия, кальция, нитрата натрия (соль, сода и селитра — 5–10% от веса воды) замедляет процесс отдачи тепла. Их применяют при температуре до -15 °С. В мороз до -25 °С добавляют поташ (углекислый калий), который сохраняет температуру, но ускоряет схватывание. В свою очередь, для увеличения «продолжительности жизни» раствора с поташом используют ингибитор реакции теплообмена — сульфитно-дрожжевую бражку (от 1 до 2,5% массы цемента).

Заводские добавки из таблицы, приведённой выше

Большинство добавок подходят для растворов и бетонов из-за однородности реакций, проходящих в них. Оба приёма требуют воды высокой температуры — не ниже -45 °С.

Электропрогрев

Эффективный метод при наличии хорошего напряжения.

Как сделать электропрогрев кирпичной кладки своими руками

Порядок работы:

1. В процессе укладки кирпича выпускать усики кладочной сетки на 50–70 мм (через 2–3 ряда).
2. Загнуть усики в форме петли и подобрать болт/гайку с шайбами.
3. Включить в бытовую сеть регулятор мощности 3 кВт типа BM071 (стоимость около 1000 руб.).
4. С каждой стороны ряда подсоединить провода от BM071 таким образом, чтобы они приходились на одну сетку с обеих сторон.
5. Подать напряжение на регулятор в минимальном режиме.
6. Постепенно увеличивать напряжение, проводя наблюдения. В зависимости от объёма кладки результат достигается при разном напряжении.

Рекомендуемая площадь шва для обогрева с одного регулятора — до 2 м². Оптимальное расположение в кладке — через два на третий шов.

Внимание! Обязательно накрывайте прогреваемую кладку или иным способом создавайте тепло. В этом случае время использования прогрева сократится в несколько раз.

Наибольшего эффекта (лучшие качества при меньших затратах) можно добиться, комбинируя оба приёма — прогревать раствор, содержащий добавки. Во всех случаях по окончании рабочего дня кладку следует накрыть теплоотражающим материалом.

Особняком стоит способ кладки «на заморозку». Камень (кирпич, шлакоблок) укладывается на тёплый раствор, который затем просто замерзает. Этот метод «изобретён» во времена интенсивного строительства, когда отсутствие качественных свойств изделий компенсировали массовостью. Прочность кладки низкая? Делаем потолще стены!

Метод появился благодаря уникальным свойствам кладочного раствора полностью восстанавливать возможность проведения химической реакции после оттаивания. При этом возвращается свойственная ему усадка, которая не успела пройти в прошлом сезоне при замерзании жидкой смеси.

В наши дни этот метод вполне можно применить на срочном строительстве неответственных сооружений — сараев, гаражей, уличных санузлов и заглушке проёмов. Есть несколько правил кладки «на заморозку»:

1. Не разбавлять раствор, который замёрз, горячей водой. Его следует разморозить и переработать (смешать со свежим).
2. Уплотнять швы как можно быстрее, чтобы не было усадки при оттаивании.
3. Применять заводские перемычки из железобетона.
4. Высота кладки толщиной в 1 кирпич — не более 8 м, толщиной в 1,5 кирпича — до 12 м.
5. Не проводить отделочных работ и установку дверей и окон до стабилизации температуры выше +5 °С (пять дней подряд).

Дерево

Пило- и лесоматериалы можно применять при любой температуре только при правильном хранении в условиях естественной влажности. Вода с обледенелой доски при оттаивании может подмочить утеплитель или стать причиной появления необъяснимой сырости.

Если из доски хвойной породы (с малой плотностью) собрать любую конструкцию и начать сушить её неравномерно, то она неизменно перекосится. Так происходит, когда «зимние» дома спешат заселить как можно раньше. Это становится причиной непонятных скрипов и треска — дерево сохнет. Поэтому зимой каркасные дома после возведения стен и крыши прогревают (просушивают) тепловыми пушками, закрыв проёмы плёнкой. Когда конструкция сохнет равномерно, она остаётся ровной и жёсткой.

Материалы, нечувствительные к морозу

Без особых неудобств (не считая экипировки мастера) зимой возводятся следующие объекты:

1. Металлоконструкции. На слесарных («холодных») соединениях или сварке. Обычно это ангары, супермаркеты, гаражи. Затем их обшивают сэндвич-панелями, также безразличными к температуре.
2. Дома и коттеджи, заранее собранные по готовому проекту. Это дома из оцилиндрованного бруса или СИП-панелей, материал для которых подготавливают и хранят в надлежащих условиях. После сборки каркас не требует интенсивной просушки.
3. Термоблоки. Бетонные стены с несъёмной опалубкой из пенополистирола. Стенки опалубки удерживают температуру до окончания первичной реакции.

В любом случае зимнее строительство влечёт дополнительные расходы, которыми можно поступиться, когда время дорого. Соблюдая правила и используя советы, приведённые выше, вы сможете вести непрерывный цикл работ независимо от времени года.

Видео по теме

© рмнт.ру, Игорь Максимов