Минимальная температура для заливки фундамента: Можно ли заливать фундамент в минусовую температуру

Содержание

марки бетона, при какой температуре их можно использовать

Зима — суровое время года, не слишком благоприятное для работ на улице. Но если построить дом нужно срочно, то каждый день на счету. Порой от правильного определения, при какой температуре можно заливать фундамент, зависит будущее здания. Его прочность и надёжность, а также долговечность во многом определяются именно крепостью основания.

Бетон зимойНе дайте непогоде повлиять на ваше строительство

Классификация бетона

Как известно, бетон — это смесь цемента с водой и щебнем. Он затвердевает со временем и служит для формирования фундаментов, стен и перекрытий зданий. Для того чтобы бетон стал твёрдым, он должен пройти две стадии изменений после заливки:

  1. Схватывание. Переход бетонного раствора из жидкого состояния в твёрдое. Обычно протекает в течение суток, но на время сильно влияет качество бетона, его марка и температура окружающей среды.
  2. Затвердевание. Очень длительный процесс. В ходе него бетон набирает нужные кондиции твёрдости и становится пригодным для эксплуатации. Этот ответственный период может длиться несколько недель, а при неблагоприятных условиях даже несколько месяцев.

Классификация бетона:

Параметры и производственные качества бетона обычно указывают в его маркировке. В зависимости от марки материала строители выбирают технологию укладки. Основной показатель, определяемый маркой бетона, говорит о его прочности на сжатие после месяца затвердевания.

Для определения критических температур существует показатель критической прочности. Эта величина указывает процент твёрдости в зависимости от температуры, при которой происходит процесс затвердевания.

Именно показатель критической мощности определяет целесообразность заливки фундамента при минусовой температуре.

Заливка фундамента:

Определение условий для заливки

Будущее всего здания зависит от заливки фундамента, во время которой уделяют повышенное внимание температуре. Этот показатель оказывает самое сильное влияние на качество готового бетона.

Оптимальной считается температура воздуха при заливке и затвердении в пределах +15…+25°С. Показатели, которые значительно выше или ниже этих величин, считаются неблагоприятными. Строительство — процесс трудоёмкий и не терпит несерьёзного подхода к себе.

Как залить фундамент зимой:

Вот что может произойти с бетонным основание дома, если к его изготовлению отнеслись не должным образом:

  1. Появление трещин. Наступает при высоких температурах (выше +20°С), если не следить за равномерностью высыхания воды и процессом затвердевания. Обычно залитый фундамент укрывают целлофановой плёнкой и поливают водой для устранения подобных проблем.
  2. Микротрещины внутри. При температуре воздуха ниже +3°С начинается преобразование воды в лёд, от этого объём увеличивается. При повышении температуры вода высыхает и остаются микротрещины, из-за которых бетон может раскрошиться.
  3. Смещения. Если замес бетона производится с применением замёрзшего гравия или песка, то внутрь могут попасть куски льда, которые благоприятствуют образованию пустот. В результате этого фундамент может сместиться при максимальной нагрузке.
  4. Повышенное натяжение. Сваренный на морозе металлический каркас будущего основания при нагревании летом расширяется в объёме и создаёт на конструкцию повышенное напряжение, способное привести к аварийной ситуации.

Когда нужно греть бетон зимой:

Проанализировав все за и против зимнего строительства, время и опыт показывают, что заливать фундамент в минусовую температуру можно только при острой необходимости с соблюдением многих дополнительных требований.

Сопряжённость таких работ с большими материальными и энергетическими затратами обычно заставляет отказаться от них, чтобы подождать более благоприятных условий. Но в ряде случаев такие мероприятия необходимы. Вот лишь несколько таких ситуаций:

  1. Состояние грунта. В месте строительства очень подвижные слои почвы, поэтому вести земляные работы можно только в зимнее время года, когда они находятся в замёрзшем состоянии.
  2. Доставка материалов и спецтехники. Из-за бездорожья в некоторых местах невозможно в летнее время добираться до строительства, поэтому ждут морозов.
  3. Экономия финансов на закупке материалов и произведении работ. Кое-кто решает таким образом сэкономить на заливке фундамента. Однако это спорный вопрос, и только тщательный подсчёт всех затрат сможет ответить, что выгоднее.

Месим раствор зимой:

Так или иначе, но выбор времени заливки и начала строительства определяет заказчик, поэтому ответственность за принятое решение лежит на нём.

Фундамент при морозе

Споры о том, при какой температуре заливать фундамент, не прекращаются до сего дня. Но, несмотря на многие факторы против такой заливки, есть те, кто решается заливать в зимние морозы. При применении современных технологий крупные строительные компании без ущерба для качества делают замечательные фундаменты.

В домашних условиях и без специальной техники осуществить заливку фундамента в мороз практически невозможно. Даже при соблюдении допустимых критических температур и применении самого морозостойкого бетона пользоваться получившимся основанием можно только как минимум через 3 месяца.

Как температура влияет на качество и прочность фундамента:

Вот некоторые советы, которые могут помочь произвести зимнюю заливку:

  1. Повысить температуру бетона и фундамента. Раствор бетона нагревают до +30°С. Это можно сделать, замешивая его на горячей воде. Иногда сверху строят сарай и включают обогрев тепловыми пушками. Фундамент покрывают специальными утеплителями, используемыми для опалубки. Самый простой способ — закидать фундамент толстым слоем соломы, торфяника или другого утеплителя. Толщина должна превышать 30 см.
  2. Выбирают самую высокую марку бетона или максимально возможную в своих условиях.
  3. Используют пластификаторы и специальные добавки.

Только при использовании всех трёх советов решившиеся на зимнюю заливку могут рассчитывать на положительный исход дела. Но если есть возможность немного подождать и залить фундамент при благоприятной погоде и температуре, то лучше не спешить, ведь от прочности основания зависит надёжность всего строения.

Как получить качественный бетон зимой:

При какой температуре укладывать фундамент

Заливка фундамента – ответственный этап строительства. Немаловажным фактором, обеспечивающим прочность основы дома, является не только качество бетона, но и погодные условия. При какой температуре можно заливать фундамент, чтобы не нарушить процессы схватывания и твердения бетона? Это зависит от марки бетона, а также от наличия добавок, понижающих температуру кристаллизации воды.

При какой температуре можно заливать фундамент

При какой температуре можно заливать фундамент

Процесс твердения бетона и его характеристики

После заливки фундамента бетон проходит две стадии: схватывания и твердения. Время схватывания не превышает суток, на этой фазе бетонный раствор переходит из жидкой фазы в твердую. Но прочность его при этом еще не высока. После схватывания начинается процесс твердения, он длится значительно дольше и определяется многими факторами: маркой бетона, его составом, наличием добавок, температурным и влажностным режимом.

Оптимальными условиями для схватывания и твердения обычного бетона считают диапазон температур от 3° до 25°С. При этом скорость процесса имеет прямую зависимость от температуры – чем теплее, тем быстрее происходит схватывание бетона и набор прочности, также она повышается с увеличением марки бетона.

Марка бетона – это характеристика его прочности на сжатие после выдержки в нормальных условиях в течение 28 суток. То есть, по истечении четырех недель бетон любой марки приобретает свою проектную прочность, после чего его твердение продолжается в течение нескольких лет с крайне малой скоростью.

Существует еще одна характеристика бетона – критическая прочность. Она выражается в процентах от проектной и означает ту степень твердения, при которой воздействие низких температур не влечет за собой необратимых изменений структуры бетона и процессов твердения. Доля разных марок этот показатель разный, его значения приведены в таблице.

Таблица между критической прочности в зависимости от марки бетона

Таблица между критической прочности в зависимости от марки бетона

Скорость твердения бетона изменяется во времени нелинейно и зависит от температуры. Ее можно определить по графикам, приведенным на рисунке. Графики построены для различных температур окружающей среды, при этом необходимо учитывать суточные колебания и брать наименьшее значение температуры. Температура бетона выше 35°С достигается с помощью нагрева залитого раствора.

Набранная прочность бетона в зависимости от времени выдерживания в часах

Набранная прочность бетона в зависимости от времени выдерживания в часах

При снижении температуры ниже 3°С начинается фазовое преобразование воды в лед, при этом структура не отвердевшего бетона нарушается, появляются микротрещины, которые впоследствии приведут к его разрушению.

Понижение температуры ниже нулевой отметки приводит к полной остановке процесса гидратации цемента, процесс твердения полностью останавливается. После повышения температуры и оттаивания процесс может возобновиться, но обратного восстановления разрушенных связей уже не произойдет. Однако если бетон достиг критической прочности, понижение температуры не вызовет в нем необратимых изменений, и после оттаивания процесс твердения возобновится.

Пример определения возможности заливки фундамента

Условие: фундамент заливают при температуре 5°С, при этом прогноз погоды обещает похолодание до минусовых температур через 72 часа. Повлияет ли это на прочность и характеристики бетона марки М300?

Для бетона М300 критическая прочность составляет 40%. Как видно из графика, при температуре 5°С критическая прочность бетона в 40% будет набрана только через 130 часов. Вывод – заливку фундамента проводить нельзя.

Как заливать фундамент при минусовой температуре?

Чтобы ускорить время схватывания и твердения до критической прочности, можно прибегнуть к следующим приемам:

  1. Обеспечить повышение температуры раствора или залитого фундамента.
  2. Выбрать более высокую марку бетона.
  3. Использовать добавки и пластификаторы.

Повышение температуры раствора достигается с помощью нагрева его компонентов до 30°С и использования горячей воды с температурой 70°С. При смешивании раствора горячую воду добавляют в зернистый наполнитель, и только потом вводят в раствор цемент.

Залитый фундамент либо утепляют, накрывая пленкой и теплоизоляционными материалами, либо возводят временное обогреваемое сооружение. В качестве теплоизоляционных материалов можно использовать солому, опил, торф, снег.

Повысить марку бетона можно за счет повышения содержания в нем цемента либо использования сухого цемента более высокой марки. Определить содержание компонентов можно с помощью расчета.

Добавки и пластификаторы применяются для придания бетону различных свойств: ускоряют процесс твердения или понижают температуру замерзания воды. Возможные добавки приведены в таблице. При использовании добавки смешивают с водой.

Добавки и пластификаторы применяемые к бетону

Добавки и пластификаторы применяемые к бетону

Крупные фирмы-застройщики используют данные технологии при возведении бетонных конструкций в любое время года. Но при частной застройке необходимо оценить целесообразность заливки фундамента в холодную погоду. Возможно, проще воспользоваться правилом: заливать фундамент при температуре выше 5°С  с условием, что не ожидается ее снижения в ближайшие 28 суток. Кроме этого следует помнить, что нельзя оставлять ненагруженный мелкозаглубленный фундамент на зиму – это приведет к его разрушению.

Температура для заливки бетона без специальных добавок

Специальные добавки для бетона в условиях минусовой температуры позволяют производить заливку фундамента в холодное время, тем самым обеспечивая требуемую надежность, долговечность и прочность основания. Конечно, при плюсовой температуре от +3ºС до +25ºС, строить наиболее комфортно, но такие условия соблюсти получается не всегда и многим приходиться возводить дом в холодное время года, прибегая к специальным средствам.

Оптимальный микроклимат для бетонной смеси

бетонный растворбетонный растворКакая температура окружающей среды допускается для заливки раствора фундамента? Основа дома — это важнейший этап всего строительства. Получение оптимального бетона возможно благодаря цементу высокого качества и соблюдения всей технологии приготовления смеси. Нельзя забывать и при показатели погодных условий, играющих не последнюю роль. Залить цемент в траншею или подготовленную опалубку недостаточно, ведь он должен успеть схватиться и затвердеть. Производить заливку необходимо не спеша, равномерно, для исключения образования в нем пустот. Схватывается цементный раствор в течении 1-2 суток, а окончательно затвердевает уже после продолжительного периода — около 1 месяца. Поэтому во время процесса затвердевания цемента так важно соблюдать оптимальные параметры окружающей среды, чтобы в последствии с фундаментом не возникало проблем во время эксплуатации.

Скорость затвердевания прямо пропорционально зависит от температуры окружающего воздуха. Чем она будет выше — тем быстрее происходит процесс.

Какой должна быть температура бетона, чтобы не применять специальные добавки? При приближении температуры к нулевой отметке, раствор перестает затвердевать совсем, в бетоне начинают образовываться трещины, в результате чего он начинает крошиться и осыпаться при любом давлении на него. Это происходит потому, что вода при 0ºС начинает замерзать, превращаясь в лед.

Относительная прочность бетона в разные сроки твердения при разных температурахОтносительная прочность бетона в разные сроки твердения при разных температурах

Сроки застывания бетона при разных температурах

Повышение температуры окружающей среды позволит возобновить процесс затвердевания, так как лед начинает таять. Но такого эффекта уже не будет в связи с нарушением связей на молекулярном уровне в цементном растворе. Восстановить связи после приостановки гидратации не представляется возможным. Поэтому так важно не допускать заливку фундамента перед началом морозов, особенно когда при приготовлении бетона и укладке не добавляются специальные добавки, которые способны замедлять температуру замерзания воды, а также если ничем не утепляется заливаемая основа.

Условия при которых фундамент заливают в мороз?

Возможно ли заливать фундамент при минусовой температуре? Бывают случаи, когда необходимо произвести работы с бетоном не в теплое время года. Если вдруг начинают поджимать сроки выполнения работ или другие обстоятельства. Или например, если срочно потребуется залить основу при низких температурах, в случаях осыпающегося грунта на участке.

Минимальная прочность бетонаМинимальная прочность бетона

Минимальная прочность бетона

Не менее важную роль могут сыграть и личные или финансовые факторы, к примеру, занялись постройкой дома своими руками, а отпуск летом не дают. Вот и приходиться строить когда появляется время в холодный период. Но зимой есть и свои плюсы:

  • цены. Зимой цены на строительные материалы снижаются. Но закупить например зимой строительные материалы и хранить до лета не получится, так как они могут терять свои заложенные производителем свойства.
  • стоимость строительных услуг. Зимой можно неплохо сэкономить на услугах строителей, которые остаются без работы.

заливка фундаментазаливка фундамента

Помимо того, в определенных регионах крупногабаритная техника сможет подъехать к месту строительных работ только по подмерзшему грунту. В связи с этим даже начальные работы по возведению основания будущего дома будет возможно производить только зимой.

Вопрос: при какой температуре можно заливать бетон? Современные специальные средства нового поколения позволяют производить бетонирование при отрицательной температуре. Многие строительные организации, работающие круглый год, давно взяли специальные средства себе на вооружение, вне зависимости от сезона. Такие средства придают основанию требуемую прочность, которое прогревается изнутри при помощи электрооборудования и с утеплением снаружи.

Специальные добавки для раствора

Заливать бетон в минусовую температуру можно при условии добавления в раствор специального противоморозного средства. Такие средства популярны у профессионалов в строительстве круглый год. Ее цена достаточно приемлема, поэтому она стала широко популярной.

Она состоит из соли монокарбоновых кислот, а также нитрита и формиата натрия. Не исключено присутствие и других примесей в составе. С их помощью процессы затвердевания бетона значительно ускоряются, а в результате он становится еще прочнее. Их используют даже в летнее время в виду высокой эффективности. Химическое средство не позволяет воде, входящей в состав раствора, замерзать. Это его основная функция — понижать температуру замерзания воды в бетоне. Но даже случае применения специальных средств, работать зимой можно при температуре окружающей среды не более -5ºС. При сильных морозах они могут значительно терять свою эффективность и прочность бетона может сократиться на 30% и выше.

ПластификаторПластификатор

Пластификатор

Химический компонент, понижающий температуру кристаллизации воды характеризуется негативным воздействием на арматуру. Поэтому применять химические средства необходимо весьма осторожно, если для увеличения прочности фундамента используется металл.

В таком случае в раствор нужно добавить еще и пластификатор.Данная добавка поможет улучшить плотность и крепость бетона, увеличит влагостойкость и усилит сцепление с арматурой. Данное средство будет полезно, так как при его применении уменьшается конечный расход цемента до 20%.

При заказе на готового цементного раствора на предприятии убедитесь, чтобы все необходимые компоненты были добавлены изначально. Для бетона, который вы будете мешать самостоятельно с помощью бетономешалки, необходимо заблаговременно продумать все необходимые дополнительные составляющие, такие как противоморозные добавки и пластификаторы.

Противоморозные добавки к бетонуПротивоморозные добавки к бетону

Противоморозные добавки к бетону

Прогревание раствора

Заливаемый бетон перед применением в отрицательных температурах требуется нагревать. Изначально для приготовления раствора следует использовать сухие ингредиенты. А воду и разнообразные добавки предварительно нагревать. Чем выше температура жидкости в растворе, тем быстрее он застынет. Важно знать что следует греть жидкость а не цемент, в противном случае он потеряет свои сцепляющие свойства.

Если для заливки бетона для каркаса конструкции будет использована арматура, нужно учесть, что она хорошо проводит тепло. Это свойство часто используют для эффективного прогревания бетона, пропуская через нее электрический ток.

Нагрев арматурыНагрев арматуры

Нагрев арматуры

Второй способ — это пропускание тока через массу раствора при помощи предварительного установленного специального кабеля. Он укладывается вдоль арматурного каркаса. К кабелю подключается ток, который через электрическую подстанцию получает напряжение. Используя этот метод, следует тщательно контролировать степень прогревания, поскольку слишком высокая температура нагрева может привести к его пересыханию. В результате чего он потрескается, а желаемая прочность не будет достигнута.

Наружное утепление

Данный метод весьма эффективный только в том случае, если забетонированный фундамент был прогрет еще на этапе заливки. В другом случае применение наружных методов будет абсолютно не эффективным.

Сразу после заливки основу нужно закрыть заранее заготовленными тепло — и гидроизоляционными материалами. Данный способ позволит максимально сохранить тепло и не допустить его потери. А в случае возникновения осадков защитит от попадания влаги.

Обязательно требуется утеплить опалубку и видимые части фундамента. Для этого можно использовать любые подручные материалы — опилки, пенополистирол, солому или в некоторых случаях снег. Хорошие результаты показывает формирование шатра вокруг основы. Для достижения наилучшего эффекта внутрь шатра устанавливаются специальные обогревательные тепло пушки.

Целью наружного утепления при бетонировании является как создание благоприятных условий для скорейшего затвердевания раствора, так и предохранение фундамента от негативного влияния перепадов температур.

Утеплять основу нужно даже осенью, незадолго до наступления холодов. Это поможет ей лучше перенести зиму и достичь необходимых свойств прочности и надежности.

Утепление фундаментаУтепление фундамента

Утепление фундамента

Возведение фундамента можно делать в любое время года. Основной момент — придерживаться технологии и необходимой последовательности проведения всех работ. Так вы сможете  получить прочную и крепкую основу для последующего возведения на ней жилого дома или другого сооружения.

При каких температурах можно заливать бетон летом и зимой

Любое строительство начинается с фундамента, от качества которого зависит надежность всего здания. Обычно работы с бетоном ведутся в теплое время года. Чтобы возводить фундамент зимой, надо знать, при каких температурах можно заливать бетон.

Особенности гидратации

После замешивания бетона в нем начинается реакция гидратации, то есть химического взаимодействия между цементом и водой с образованием кристаллогидратов. В результате пластичная масса превращается в твердый камень. Однако при перемешивании смеси в миксере процесс схватывания тормозится из-за вибраций, которым она подвергается. Интенсивная реакция запускается после заливки фундамента. Гидратация проходит в две стадии.

На этапе схватывания или загустевания раствора начинается процесс кристаллизации с дальнейшим образованием между частицами пространственных связей. Через 10 часов после начала реакции образуется решетка из продуктов гидратации алюминатов кальция.

В дальнейшем происходит процесс затвердевания цементной смеси. Продукты гидратации силикатов кальция вытесняют алюминатную структуру, и через 28 суток набирают необходимую степень прочности.

Реакция гидратации

Реакция гидратации

Нормативные условия для заливки

Гидратация бетона является экзотермической реакцией, температурный максимум которой наблюдается в конце процесса. Скорость реакции прямо пропорциональна температуре внешней среды. Однако при значениях больше 30 градусов тепла она начинает снова уменьшаться. Лучшим температурным диапазоном для заливки фундамента, согласно традиционной технологии, считается интервал 15-25 градусов тепла.

При оптимальных условиях окружающей среды процесс созревания бетона завершается за 28 суток, а в течение двух недель достигается 70-процентная прочность фундамента. Однако в диапазоне от 0 до 10 градусов процесс значительно замедляется. В этом случае для набора 70% прочности необходимо в два раза больше времени. Более низкие температуры уже относятся к критическим.

Зависимость времени набора прочности бетонным основанием от температуры

Зависимость времени набора прочности бетонным основанием от температуры

Вода является необходимым компонентом реакции гидратации. Она играет в бетонном растворе двоякую роль:

  • в качестве химического реагента в химической реакции;
  • как смазка, облегчающая смешивание и укладку бетона.

Цемент и вода при химическом взаимодействии связываются в пропорции 10:3. Но такой раствор не будет обладать достаточной пластичностью для плотной укладки. В нем останутся пузырьки воздуха, которые:

  • увеличивают пористость материала;
  • снижают прочностные характеристики фундамента.

Содержание воды в бетонной смеси должно быть наименьшим, обеспечивающим необходимую плотность укладки.

Требуемое соотношение воды и цемента

Заливка фундамента летом

Многие знают, что опасно заливать бетон под фундамент зимой, так как он может быстро замерзнуть. Однако жаркий период оказывается для раствора бетона таким же негативным фактором. При температуре внешней среды выше 30 градусов реакция схватывания бетонного раствора ускоряется, вследствие чего масса расширяется. Охлаждаясь, бетон стремится к сжатию, что приводит к остаточным напряжениям и деформациям.

Этапы постройки фундамента

Этапы постройки фундамента

Способы предотвращения трещин

Часто образование трещин наблюдается уже в первые часы после завершения заливки фундамента. Для предотвращения трещин в жаркую сухую погоду рекомендуется:

Трещины на фундаменте после заливки бетона

Трещины на фундаменте после заливки бетона

  • готовить растворы из портландных цементов, марка которых выше проектных показателей бетона хотя бы в 1,5 раза;
  • использовать пластифицированные портландцементы;
  • укладывать бетон вечером или ночью, когда нет прямого солнечного воздействия;
  • при возникновении усадочных трещин в течение 1 часа после укладки провести еще одно вибрирование смеси;
  • обеспечить меры защиты бетона от потери воды.

Приготовление раствора на площадке

Если раствор бетона готовится непосредственно на строительной площадке, необходимо:

Приготовление бетонного раствора на стройплощадке

Приготовление бетонного раствора на стройплощадке

  • цемент, песок и другие исходные материалы хранить под брезентом или непрозрачным навесом;
  • в качестве источника воды использовать колодец либо скважину;
  • добавить в бетономешалку кусочки льда из морозилки, не нарушая при этом пропорцию воды и цемента;
  • чтобы снизить количество выделяемой теплоты, уменьшить объем цемента до предельно допустимого значения;
  • если есть возможность, перед замесом охлаждать щебень и песок;
  • перед началом заливки фундамента облить водой опалубку – испаряясь, она обеспечит некоторое снижение температуры.

Укладка бетона при низких температурах

Во время заливки фундамента зимой скорость процесса гидратации снижается, и бетон не успевает затвердеть. На его поверхности вода замерзает сразу, во внутренних слоях затвердевание продолжается какое-то время, пока вся смесь не остынет. Замерзшая вода расширяется, разрывая структурные связи бетона. Тем не менее, строительные работы можно вести и зимой, применяя для ускорения гидратации различные способы:

  • введение в бетонный раствор смеси реагентов;
  • прогрев элементов бетона;
  • установку обогревателей для утепления фундамента после заливки.

Сроки отвердения бетона при разных температурах

Сроки отвердения бетона при разных температурах

Противоморозные добавки

Применение химических добавок обходится гораздо дешевле, чем обогрев бетонной конструкции, требующий большого расхода электроэнергии. Однако добавление присадок требует точного соблюдения дозировок, поэтому не стоит готовить такие растворы самостоятельно. Существует несколько групп химических реагентов, которые отличаются способом воздействия на раствор бетона:

Противоморозная добавка в бетон - характеристика

Противоморозная добавка в бетон — характеристика

  • в качестве присадок используются вещества, препятствующие замерзанию воды во время реакции гидратации;
  • антифризные добавки ускоряют процесс гидратации и дальнейшего набора прочности;
  • реагенты, повышающие количество выделяющейся теплоты, за счет чего раствор быстрее схватывается.

В качестве самых распространенных добавок при заливке бетона зимой используются углекислые, азотистокислые и хлористые соли натрия и калия в чистом виде или в разнообразных комбинациях.

Обогрев фундамента

На крупных строительных объектах, где есть возможность использования мощных трансформаторов, химические добавки дополняются электрообогревом бетонного раствора. Обогрев выполняется двумя способами.

Первый способ. Вся поверхность фундамента укрывается пленочным навесом, закрепленным на деревянном каркасе. Внутри навеса устанавливаются тепловые пушки, работающие на газе или электричестве. Они поддерживают необходимый тепловой режим до застывания раствора.

Обогрев фундамента зимой

Обогрев фундамента зимой

Второй способ. Перед началом укладки бетона каркас из арматуры, обматывают кабелем или спиралями, которые после заливки подключают к электросети. Нагретый кабель, отдавая тепло бетону, поддерживает необходимый для гидратации температурный режим.

Электродный обогрев зимнего фундамента

Электродный обогрев зимнего фундамента

Уход за бетоном после заливки фундамента

После укладки бетонной смеси важно создать комфортные условия для ее созревания. Они должны обеспечить:

  • минимизацию пластических усадок;
  • прочность;
  • защиту от резких температурных перепадов;
  • предупреждение образования трещин.

В зависимости от сезона, правила ухода за фундаментом значительно различаются.

Уход за бетоном

Уход за бетоном

Защита бетона после укладки летом

Защита свежезалитого фундамента от испарения воды заключается:

  • в укрытии влагоемким материалом при постоянном его увлажнении, например, древесными опилками;
  • использовании полимерной отражающей пленки;
  • постоянном смачивании водой деревянных опалубок.

Чем больше времени будет увлажняться бетонный фундамент, тем выше будет его прочность. Минимальный срок ухода составляет 28 дней.

Использование полимерной отражающей пленки для защиты бетона

Использование полимерной отражающей пленки для защиты бетона

Уход за бетоном зимой

Основное правило зимнего ухода за бетоном состоит в его утеплении и сохранении энергии гидратации. Фундаменты для современных монолитных зданий изначально утепляются опалубкой из пенопласта. Остается укрыть верхнюю, открытую часть бетона:

Предотвращение замерзания бетона

Предотвращение замерзания бетона

  • ее засыпают влажными опилками, которые не дадут смеси пересохнуть;
  • закрывают широкой полиэтиленовой пленкой;
  • сверху размещают толстый слой сухих опилок.

Можно воспользоваться и другими доступными материалами для укрытия бетона – минеральной ватой, соломой, ветошью.

Видео по теме: Можно ли заливать бетон зимой

При какой температуре можно заливать фундамент

От прочности фундамента напрямую зависит надежность и долговечность всего строения. Планируя подобный «нулевой» цикл строительных работ, необходимо учитывать множество факторов. Особенно важное значение приобретает информация, при какой температуре можно заливать фундамент.

При какой температуре можно заливать фундамент

Если не учесть погодные условия во время процесса заливки фундамента, качество и марку раствора, применение добавок, которые способны понизить температурную кристаллизацию воды, мероприятия по поддержанию необходимых режимов для созревания бетона, то работа может быть проведена напрасно, и возведенная основа здания начнет крошиться сразу же после затвердевания.

Некоторые владельцы загородных участков торопятся возводить на своей новообретенной территории капитальные сооружения, не обращая внимания на время года. В некоторых, довольно редких случаях это бывает оправдано, однако, сложностей при таком подходе немало, и они начинаются уже на стадии подготовительных работ.

Подготовка к заливке фундамента

Содержание статьи

  • 1 Подготовка к заливке фундамента
  • 2 Заливка фундамента бетоном
    • 2.1 Видео: работы по «зимней» укладке бетона в фундамент
  • 3 Являются ли «панацеей» противоморозные добавки?
    • 3.1 Видео: один из вариантов противоморозной добавки в бетон
  • 4 Уход за залитым фундаментом
    • 4.1 Видео: трудоемкость процессов заливки фундамента зимой

Вне зависимости от времени года подготовительные мероприятия будут включать целый перечень обязательных работ:

  • Место, где будет устраиваться фундамент под возведение сооружения, должно быть очищено от верхнего слоя почвы и размечено соответствующим образом. Снять верхние слои грунта в морозную погоду – достаточно трудоемкая задача.
  • Когда общее место будет определено, производится разметка внутренних границ траншеи, которую необходимо вырыть под фундамент. Глубина ее должна составлять от 500 до 800 мм — эта величина будет зависеть от типа грунтов местности, где ведется строительство, глубины их промерзания, особенностей возводимого здания (его этажности, материала стен и крыши и т.п.) Землеройную технику для отрывки узких и достаточно глубоких траншей с ровными стенками применить можно далеко не всегда. Ручное же выкапывание мёрзлого грунта – еще одна сложность при проведении зимних работ.
  • На дно котлована-траншеи укладывается гидроизолирующая и укрепляющая подушка. Первым укладывается песок и хорошо утрамбовывается, толщина слоя может быть от 100 до 150 мм. На него засыпается щебенка и тоже хорошо уплотняется. Очень часто зимой и песок, и гравий находятся в «прихваченном» морозом состоянии. Существует большая вероятность, что с подъемом температуры подушка может потерять необходимую плотность, даже при самом качественной трамбовке.

Опалубка под ленточный фундамент

  • Кроме того, нет полной уверенности, что при общем оттаивании грунта весной и возможных при этом его движениях всю конструкцию возводимого фундамента не «поведет», а это может привести к образованию внутренних напряжений и трещин.
  • Следующим шагом идет установка опалубки из досок или деревянных щитов, которая гидроизолируется плотной полиэтиленовой пленкой. На сильном морозе полиэтилен нередко теряет эластичность, становится ломким, и гидроизоляция может получить повреждения.

Гидроизоляционная пленка на морозе может потерять пластичность и стать ломкой

  • Может использоваться и несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола, которая, помимо своей прямой функции, выполняет еще и роль утеплителя.

Несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола

  • Далее, в опалубку необходимо установить арматурную конструкцию, которая сваривается или скручивается стальной проволокой. Арматура для этой конструкции берется толщиной от 10 до 15 мм. Нельзя забывать, что арматурная сталь имеет достаточно значительный коэффициент линейного термического расширения. Сваренный на сильном морозе арматурный каркас обязательно будет стремиться к изменению размеров при повышении температур. Это – еще одна весомая «добавка» к ненужным внутренним напряжениям конструкции фундамента.

Армирование фундаментной ленты

Тем не менее, как уже упоминалось, бывают ситуации, когда, в силу тех или иных причин, возведение фундамента в зимний сезон является оправданным:

  • Это может быть вызвано особенностями грунтов. Если в местности, где проводится стройка, преобладают песчаные сыпучие грунты, то, лучше проводить возведение фундамента в промерзлой твердой почве, которая сохраняет нужную для котлована форму.
  • Не следует сбрасывать со счетов невозможность проведения стройки летом по причине особых климатических условий региона.
  • В ряде местностей из-за слабой развитости дорожных сетей доставка больших объемов строительных материалов или передвижение тяжелой специальной техники возможно лишь по замерзшему грунту.
  • Иногда к зимней стройке прибегают в целях экономии средств, так как в этот период снижаются цены на необходимые материалы. Это будет выгодно в том случае, если работа будет проводиться самостоятельно.
  • Часто появляется возможность экономии за счет снижения строительными фирмами стоимости услуг, в связи с резким снижением спроса наE8х деятельность в холодное время года.

 Когда все подготовительные процессы будут закончены, можно рассчитывать густоту и состав раствора, параметры которого будут зависеть от температуры, при которой он будет заливаться в опалубку.

Заливка фундамента бетоном

  • Когда бы не проводилась заливка, раствор для фундамента не должен быть слишком тонкий, поэтому его чаще всего изготавливают из цемента и средней величины щебенки.
  • Часто в раствор добавляют пластификаторы, которые улучшают состояние и прочность бетона, увеличивают его сцепление с арматурными конструкциями, повышает влагостойкость фундамента.  Кроме этого, как утверждают производители, при заливке пластификаторы снижают расход цементного раствора на 20%.

Один из видов модифицирующих добавок в бетонный расвор

Благодаря тому, что пластификаторы положительно влияют на морозостойкость раствора, их очень часто добавляют и в тех случаях, когда приходится заливать фундамент при отрицательных температурах воздуха.

Оптимальные условия для заливки бетона — температура от 15 до 25 градусов

  • По всем рекомендациям заливка бетона должна производиться при температуре не ниже 5 градусов – это, по сути, является критическим показателем для нормального созревания. Однако, и летняя жара тоже мало подходит для проведения этих строительных процессов. Оптимальным температурным режимом для заливки раствора в котлован является +15 ? 25 градусов. Такие условия позволят получить без лишних затрат и технологических приемов максимально прочную основу под возведение стен и в минимальные сроки.

Каковы общие рекомендации по заливке бетонного фундамента:

  • В случае, когда раствор изготавливается самостоятельно прямо на строительной площадке, все используемые для него материалы не должны быть в замороженном состоянии и не должны иметь в своем составе снега или кристаллов льда. Поэтому лучше их приобретать в фирмах, которые гарантированно обеспечивают им должное хранение.
  • Раствор необходимо заливать и распределять по опалубке быстро, чтобы мороз не успел схватить влагу в растворе. Поэтому заливка всего объема бетона производится в таких условиях только за один раз. Если фундамент имеет большой объем и площадь, то лучше воспользоваться предложениями профильных фирм, которые занимаются изготовлением, доставкой и выгрузкой необходимого раствора в подготовленную опалубку.

Фундамент следует заливать за один прием

  • Не рекомендовано проводить заливку бетона слоями, так как между ними, благодаря низким температурам, могут образоваться щели, что сделает фундамент менее прочным.

Если обстоятельства сложились таким образом, что приходится проводить работы в условиях критических температур, нужно знать, что процессы схватывания и затвердевания будут увеличены в несколько раз. Поэтому заливка фундамента в зимний период проводится только при крайней необходимости.

Ниже приведена таблица, из которой наглядно видно, как влияет температура окружающей среды на время созревания и полного набора необходимой прочности обычного бетонного раствора марки М200 – М300, изготовленного на основе портландцемента М-400 или М-500.









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%

Примечания:

— процентные показатели рассчитаны в соотношении к эталонной прочности созревшего бетона данной марки.

— под значками (?) указаны так называемые условные нормативно-безопасные сроки проведения распалубки залитой бетонной конструкции.

— значки (??) – это сроки созревания для начала полностью безопасных дальнейших работ.

Чтобы обеспечить необходимый минимально допустимый температурный режим используют несколько технологий:

  • Процесс проводится с подогреванием арматурной конструкции либо с установкой специальных обогревательных кабелей. В этом случае к фундаменту должно быть подведено соответствующее электрическое напряжение. Существует несколько технологий, как с применением токов высокого напряжения (до 380 вольт) так и низкоточные (12 вольт). Разогревшись, арматурная конструкция или греющий кабель не дадут смерзнуться влажному, не схватившемуся раствору.

Однако, такие методы оправданы только при масштабном промышленном строительстве – подобные технологии являются весьма опасными и требующими высочайшей квалификации специалистов. Кроме того, немаловажной будет являться затрата большого количества электроэнергии, а значит придется заплатить изрядную сумму. В итоге суммарный бюджет такого обустройства фундамента вряд ли приемлем для среднестатистического российского частного застройщика.

Технология электрического подогрева созревающего бетона достаточно сложна, дорога, требует обязательного участия специалистов

  • Можно воспользоваться и другой технологией — это использование для устройства фундамента несъемной утепленной опалубки.

Для этого способа используются пустотелые блоки из экструдированного пенополистирола, которые удобно устанавливать друг на друга, благодаря имеющимся зубцам на боковых и верхних поверхностях. Они идеально совмещаются друг с другом, не оставляя щелей (своеобразный аналог детского конструктора «Lego»). Во внутреннее пространство устанавливают арматурные конструкции, которые придают фундаменту требуемую общую жесткость.

Несъемная ЭППС-опалубка решает проблему утепления лишь отчасти

Пенополистирол с фундамента не снимают, а после затвердевания бетона поверхность затягивается армирующей сеткой-серпянкой, штукатурится и гидроизолируется.

Однако, такой подход лишь уменьшит негативное влияние отрицательных температур при созревании бетона, но не снимет проблему полностью.

  • В любом случае для надежного схватывания залитого фундамента при минусовых температурах, сверху он обязательно закрывается плотной полиэтиленовой пленкой. Для этого возводят над ним временное сооружения из дерева или арматурных прутьев, которое также затягивают полиэтиленом. В получившемся закрытом помещении, внешне напоминающим парник, поддерживают необходимую для качественного застывания температуру с помощью тепловых пушек. Понятно, что и это потребует очень существенным материальных затрат.

Как можно убедиться, даже с экономической точки зрения проведение работ по заливке фундамента в зимнее время вызывает большие опасения. Поэтому прежде чем начинать такую работу во время холодов, нужно очень тщательно взвесить все финансовые риски и оправданность подобной спешки.

Видео: работы по «зимней» укладке бетона в фундамент

Являются ли «панацеей» противоморозные добавки?

Бытует весьма распространённое мнение, что проблему зимней заливки бетонного фундамента вполне можно решить использованием специальных соляных присадок в подготавливаемый раствор. Если судить по многочисленной рекламе, то стоит добавить этот компонент при замешивании, а дальше все пойдет своим чередом С этим стоит разобраться поподробнее.

Видео: один из вариантов противоморозной добавки в бетон

Прежде всего, необходимо уяснить, как, собственно, происходит процесс твердения и созревания бетонного камня.

Когда раствор залит в опалубку, он проходит до готовности через две стадии — это схватывание и отвердевание.

  • Схватывается залитый бетон в течение 24 ? 30 часов. За это время жидкая консистенция переходит в твердое состояние, однако, она еще не имеет достаточной прочности. Именно в этот период начинают формироваться кристаллические связи, происходит связывание свободной воды и цементных составляющих раствора.
  • Далее начинается второй этап — это окончательное отвердение, созревание и упрочнение бетонной конструкции — он проходит в течение намного более длительного срока. Этот период зависит от нескольких факторов, таких, как марка приготовленного раствора, уровень влажности и температурный режим, а также наличие специальных упрочнительных добавок.

Как говорилось выше, оптимальная температура для химических реакций обоих процессов варьируется от 15 до 25 градусов. Чем выше она в этом диапазоне, тем быстрее пройдет окончательная кристаллизация, переход воды в гелеобразное состояние. Но даже в оптимальных условиях о готовности фундамента можно говорить не ранее, чем через 4 недели – основа полностью готова для возведения стен.

Опасность отрицательных температур кроется в нескольких причинах:

  • Во-первых, расширение замерзшей несвязанной цементом воды вызывает внутренне давление на пористую структуру бетона, что приводит к его разрушению. Особенно это становится заметным после повышения температуры до положительных отметок – такой бетон по прочности ни идет ни в какое сравнение с «нормальным».
  • Во-вторых, сам по себе сложный химический процесс гидратации цемента требует определенного температурного режима. Уже при температуре ниже +5° С активность этих процессов снижается до критических отметок, и чем холоднее, тем более вялотекущим будет созревание бетона. И даже в этом случае такой «прерывистый» процесс существенно ухудшает качество готовой бетонной конструкции.

Поташ — весьма распространенная добавка для повышения морозоустойчивости свежезалитого бетона

Чтобы в какой-то мере минимизировать негативное влияние мороза и разработаны специальные добавки. Технологи пытаются таким образом решить обе проблемы. Добавлением солевых растворов повышают плотность воды, резко снижая температуру ее кристаллизации. Специальные присадки, кроме того, предназначены для своеобразной катализации и дополнительного вовлечения воздуха в процессы химического вызревания бетонного камня в условиях отрицательных температур. Обычно подобные составы изготавливаются на основе поташа, лигносульфоната, гидрохлорида кальция, нитрита или формиата натрия.

В качестве добавки часто применяется нитрит натрия

Однако, если с замерзанием воды вопрос в той или иной мере решается положительно, то «обмануть» законы химии гораздо сложнее. Процесс созревания все равно не отличается быстротой, и занимает намного больше времени, нежели в оптимальных условиях.

В таблице ниже для примера показаны ориентировочные сроки вызревания бетона в условиях отрицательных температур с применением 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%

Можно убедиться, что даже при — 5°  о полной готовности бетонной конструкции может идти речь только спустя 3 месяца. При более холодной атмосфере срок еще больше возрастает.

Возникает вполне резонный вопрос: имеет ли для хозяина индивидуального участка смысл «завязываться» с зимней укладкой фундамента (если это не вызвано какими-то особыми обстоятельствами), тратить на это значительные материальные средства, физические усилия, если реальный выигрыш по времени практически недостижим. Тем более, что и с противоморозными добавками тоже все обстоит не так просто:

  • Некоторые виды добавок вызывают активные коррозионные процессы на металлическом арматурном каркасе. Не все марки сталей подойдут для этих целей.
  • Замешивание «зимнего» бетонного раствора – намного сложнее, нежели обычного. Провести такую работу вручную – попросту невозможно, так как требуется особо тщательное перемешивание компонентов до абсолютно однородной консистенции. Время замеса значительно возрастает, компоненты должны пройти определенную подготовку (разогрев до нужной температуры), необходим строго выверенный порядок подачи материалов в смеситель и т.д. нужна очень точная дозировка дополнительных присадок, зависящая и от марки бетона, и от температуры воздуха – здесь требуется профессиональный подход. Как вариант – доставка готового модифицированного раствора, изготовленного в заводских условиях – но это опять упирается в вопрос рентабельности подобного строительства.
  • Даже с использованием присадок температура ниже -20° С все рано является критичной, а подобное резкое падение зимой, например, в ночное время – отнюдь не редкость.
  • Нельзя заливать подобные растворы и в том случае, если внезапно началась оттепель, пошел дождь или относительная влажность воздуха подскочила выше отметки в 60%.
  • Применение таких добавок вовсе не освобождает от необходимых мероприятий по устройству «парника» после заливки, и поддержания нужной температуры с помощью тепловых пушек. Если это невозможно, то фундамент придется закрыть утеплителями (например, слоем сухих опилок, травы или дернины, толщиной порядка 300 мм, а потом укрыть до созревания пленкой. Проводить распалубку все равно, скорее всего, придется только весной, по окончанию устойчивых холодов.

Уход за залитым фундаментом

Было бы серьезной ошибкой полагать, что даже в идеальных условиях можно лишь залить опалубку бетоном, а потом дожидаться результатов созревания. Как бы это странно ни звучало, но свежезалитый фундамент всегда, при любых обстоятельствах нуждается в определенном уходе. Главными задачами подобных технологических мероприятий являются:

  • Сведение к минимуму усадки залитой бетонной конструкции.
  • Обеспечить наиболее оптимальные режимы для процесса вызревания.
  • Максимально предохранить застывающий фундамент от перепадов температур, в том числе – суточных.
  • Не допустить пересыхания залитого раствора, быстрого испарения несвязанной воды – это наверняка закончится растрескиванием поверхности.
  • Создать защиту незастывшей и не набравшей прочности конструкции от механических повреждений.

Мероприятия по подобному уходу должны начинаться буквально с момента заливки фундамента, и могут считаться полностью исполненными только при наборе бетоном не менее 70% марочной прочности, то есть, при оптимальных сроках для снятия опалубки (как было указано в первой таблице).

  • Сразу же после заливки следует убедиться в том, что опалубка не потеряла заданных геометрических форм – до первичного схватывания (первые 1 ? 2 часа) еще есть возможность внести коррективы.

Прикрытие залитого фундамента пленкой

  • Никто не застрахован от внезапных дождей. Чтобы не допустить размыва неокрепшей поверхности или ее механических повреждений, сразу же после заливки следует укрыть поверхность полиэтиленовой пленкой, мешковиной или брезентом.
  • Не стоит забывать, что слишком высокие температуры тоже достаточно губительны для нормального протекания процессов созревания. В первую очередь это связано с активным испарением воды, пересыханием поверхностного слоя и появлением трещин. Обязательно предпринимаются шаги по увлажнению поверхности и удержанию влаги. Помимо закрытия паронепроницаемой пленкой, иногда необходимо прибегать и к более радикальным мерам, например, после первичного схватывания закрывать поверхность слоем хорошо впитывающего влагу материала. Это могут быть мокрые опилки или грубая ткань – создается подобие постоянного влажного компресса под полиэтиленовым покровом.

Для поддержания влажностного режима часто используют мокрые опилки, которые регулярно смачиваются водой

Одним словом, для каждого температурного режима требуются свои меры по уходу за бетоном. Для удобства выбора необходимых, можно привести следующую таблицу:







Предпринимаемые действия для обеспечения нормального созревания бетона меньше — 3 ° С от — 3° до + 5° С от + 5° до + 10° С от + 10° до + 15° С от + 15° до + 25° С свыше + 25° С
Прикрытие пленкой, постоянное увлажнение залитой поверхности и опалубки, укрытие бетона влагосберегающим материалом нет нет нет нет при выраженной ветренной погоде всегда
Прикрытие пленкой, увлажнение поверхности бетона нет нет да да да недостаточно
Прикрытие пленкой и термоизоляционным матриалом нет да нет нет нет нет
Прикрытие пленкой и термоизоляционным матриалом, создание парника с поддержанием температуры +10° С в течение минимум 3 дней да нет нет нет нет нет
Постоянное поддержание тонкого слоя воды на поверхности бетона нет нет да да да да

Еще несколько важных замечаний:

  • Даже если малозаглубленный ленточный фундамент заливался в идеальных для этого условиях, не следует оставлять его «голым» и ненагруженным на зиму. Это неизбежно приведет к началу поверхностных эрозионных процессов, и конструкция потеряет свою прочность, станет трескаться и рассыпаться. Таким образом, необходимо так планировать строительные работы, чтобы в течение сезона перейти и к возведению стен на созданной основе.
  • Сразу же после набора бетонной конструкцией необходимой 100% прочности, рекомендовано без отлагательства провести гидроизоляцию и утепление стенок фундамента. Подробнее об этих технологических процессах рассказано в соответствующих статьях нашего портала.

Какой можно сделать общий вывод?

Несмотря на то что современные строительные технологии, в принципе, позволяют проводить заливку фундамента при температурах, достаточно далеких от оптимальных 15-25 градусов, наилучшим вариантом все же будет планирование подобных работ в наиболее благоприятных условиях. Так фундамент получится гарантированно надежный и качественный.  Если все же обстоятельства вынуждают проводить «нулевой цикл» в иных условиях, следует точно соблюдать все технологические рекомендации по заливке и уходу за бетоном, применительно к реальному температурному режиму.

Видео: трудоемкость процессов заливки фундамента зимой

При какой температуре можно заливать бетон осенью и зимой? :: SYL.ru

Фундамент – это основа любого здания, и от того, насколько он крепкий, будет зависеть срок эксплуатации строения. Возводится он с использованием бетонной смеси и соблюдением определенных стандартов. Особенно важно знать, при какой температуре можно заливать бетон, особенно в осенний и зимний период, ведь ему нужно выстояться и правильно затвердеть.

Если не принять во внимание погоду на улице в момент заливки бетона, то работа может быть выполнена некачественно и такой фундамент долго не простоит. Хорошо, когда строительство начинается весной и летом, на улице тепло, и сложностей с заливкой бетона нет. Но не всегда так можно подгадать, иногда сроки заставляют выполнять работы в осенний или зимний период. Чтобы все действия были выполнены в срок и качественно, нужно перед их началом разобраться, при какой температуре заливать бетон, сколько он должен стоять и много других важных моментов.

Как влияет температура окружающей среды на состояние бетона?

Все больше людей считают, что заливать бетоном фундамент можно только поздней весной, летом и ранней осенью. Но на самом деле это суждение ошибочное, в любое время года можно выполнять подобную работу, главное — знать, при какой температуре можно заливать бетон. В первую очередь необходимо учесть все особенности монолитной конструкции.

Стандартный монолитный бетон не стоит эксплуатировать до тех пор, пока он не застынет. Этот процесс может занять приличный промежуток времени. Твердеет подобная конструкция полностью только спустя 2 недели, и только на 25-й день ее можно подвергать нагрузкам.

Но обустройство строительной площадки не позволяет при бетонировании надежно защитить конструкцию от воздействия внешних факторов. Летом, когда минусовой температуры не бывает, в этом смысле проблем возникнуть не может, а вот зимой их можно не избежать. Предсказать, какая будет точно погода через 5-10 дней, практически невозможно, а суровый мороз может нанести вред застывающему фундаменту.

Отрицательные температуры воздействуют на бетон своеобразно. Состав в жидком виде – это смесь из песка, гравия, воды и цемента. Жидкость является связующим звеном, именно она, вступая в контакт с цементом, провоцирует специальную реакцию. Впоследствии раствор застывает, молекулы воды испаряются. Именно в это время фундамент лучше вообще оставить в покое, чтобы все процессы внутри завершились.

А вот если мороз, то просто бросить уже не получится. Вода при низкой температуре станет льдом, и не только на лужах, но и внутри смеси, поэтому важно знать, при какой температуре можно заливать бетон или что делать, если работы должны быть срочно проведены, а погода резко меняется. Лед внутри бетонной смеси нарушит прочность конструкции, ведь весной он растает, и получится пустота, размеры которой могут быть внушительными.

Какой оптимальный температурный режим затвердевания бетона?

Так при какой температуре воздуха можно заливать бетон? Этот вопрос интересует многих, кто занимается строительством, да и не только. Разделить температурный режим можно на несколько основных групп:

  • неблагоприятный;
  • оптимальный;
  • благоприятный.

Неблагоприятный период регистрируется именно поздней осенью и зимой, когда на улице свирепствуют морозы. По технике безопасности вообще не рекомендуется работать с бетоном в минусовую погоду, если, конечно, не провести специальную подготовку. Как только температура воздуха начинает резко падать:

  • работы лучше реорганизовать;
  • нагрузки перераспределить;
  • использовать специальное оборудование.

Умеренный температурный режим – это от 0 и до +4 градусов. Подобная погода наблюдается в основном ранней весной или осенью. В таких условиях можно создавать фундамент, но нужно помнить, что оставлять вскрытые элементы на ночь нельзя, нужна хоть минимальная защита.

Благоприятную температуру встретить в зимний период почти невозможно. А она должна быть выше 6 градусов. В этот период ограничений никаких нет, и можно работать с бетоном, не беспокоясь о правильности его затвердевания.

Что делать если на улице мороз, а нужно заливать фундамент?

При какой температуре можно заливать бетон, как правильно защитить конструкцию в холода? Стоит найти ответы на эти вопросы, и бетонирование можно будет проводить вне зависимости от погодных условий.

Можно просто отказаться от строительства на зимний период. Консервация фундамента на зиму – это один из популярнейших вариантов, но ситуации бывают разные.

Не всегда морозы наступают именно зимой, иногда даже ранней зимой или поздней весной показатели на градуснике резко падают вниз. Единичные морозы не принесут такого вреда, как колебание температур. Фундамент застывает не один день, самым лучшим вариантом будет плюсовая погода в течение 14 дней после заливки. Но и по прошествии этого времени нужно быть осторожным.

Но что же делать тем, у кого горят сроки и нужно срочно проводить бетонирование, при какой температуре можно заливать бетон осенью или зимой?

На самом деле благодаря современным технологиям сегодня можно возводить фундамент даже в мороз. Существует несколько решений проблемы:

  • добавление пластификаторов или увеличение количества цемента;
  • прогрев бетона;
  • монтаж тепляков.

Каждый из способов предназначен для определенного температурного режима. Первый считается одним из самых простых и доступных, а вот последний сложный, но максимально действенный.

Рассмотрим каждый из методов более подробно, чтобы определиться, при какой температуре можно заливать бетон осенью и чем защитить конструкцию.

Улучшение качества раствора

Самое простое и доступное решение – это улучшение бетона. Не самое дешевое, но если сравнивать с двумя другими методами, то самое выигрышное.

Преимущества очевидны. Трудоемкость процесса сводится к добавлению большего количества цемента, приобретению продукции высшей марки, морозостойкости состава и другим критериям.

Чем больше в бетоне содержание цемента, тем быстрее он стынет и схватывается. Если на улице не постоянная температура, а колеблется, она повышается до +5 или снижается до легких минусов, то это решение будет оптимальным.

Бетон схватится еще в момент заливки, а дальше его можно просто прикрыть тканью, и ему не будут страшны никакие перепады температур.

Добавление пластификаторов

Еще одно хорошее решение – это добавление пластификаторов. Они представляют собой специальные химические компоненты, которые позволяют выполнить различные задачи. Они помогают осуществить естественную гидроизоляцию фундамента в холодное время года, максимально укрепляют конструкцию и ускоряют рабочий процесс.

Ответить на вопрос, при какой низкой температуре можно заливать бетон, получится, только если будет точно известно, использовались ли пластификаторы и какие.

Сегодня производители цемента морозостойкой марки предлагают смесь, в которую уже добавили около 10 % пластификатора. Вариант с повышением устойчивости к низким температурам хорош в тех случаях, если суровая зима еще не наступила, но на улице воздух охлаждается до небольших минусов.

Прогревание бетона

При какой минимальной температуре заливают раствор? Искать ответ на этот вопрос необязательно нужно, если предусмотреть такой процесс, как прогревание бетонной смеси. Чтобы прогреть бетон, понадобится нагревательная установка, которая работает от электричества. Специальные электроны помещают в еще не застывшую бетонную смесь, а после происходит подогрев.

Таким способом можно повысить температуру внутри смеси и держать ее на нужном уровне столько времени, сколько потребуется. И тогда уже будет неважно, при какой минусовой температуре можно заливать бетон.

Специальные добавки в бетонную смесь

Многих людей, которые собираются начинать строительство, волнует вопрос, когда лучше проводить заливку фундамента. Хорошо, если ты не зависишь от графиков, а собираешься просто достроить пристройку к дому. В этом случае можно подгадать и начать работы весной или осенью, когда температура воздуха позволяет правильно залить бетон и дать возможность ему качественно застыть. А вот тем, кто ведет крупное строительство и зависит от графиков, важно знать, при какой температуре нельзя заливать бетон.

На самом деле сегодня в бетон добавляют специальные противоморозные средства, помогающие возводить фундамент в любое время года и при любой температуре. В состав добавок входят соли монокарбоновых кислот, нитрит и формиат натрия. Также могут присутствовать и другие примеси. Они помогают сократить время твердения бетона, в итоге он становится максимально прочным и надежным.

Химическая добавка не позволяет воде замерзнуть, и все потому, что основная ее задача — снизить температуру замерзания жидкости в бетонной смеси. Но даже при наличии добавки в бетоне работать с ним зимой можно при температуре не более -5 градусов. При более низких показателях дополнительные компоненты теряют свои свойства, а прочность смеси снижается на 30 %.

Но стоит помнить и о том, что все эти добавки, которые понижают температуру кристаллизации воды, пагубно влияют на арматуру. Именно поэтому, если при возведении фундамента она будет применена металлическая, использовать добавки нужно с особой осторожностью.

Нагревание арматуры

Это еще один хороший метод, который поможет сделать фундамент надежным, даже если он будет возводиться в осенний или зимний период. Метод пропускания тока через толщу бетонного раствора по ранее заложенному в него кабелю. Укладывают его вдоль каркаса, изготовленного из металлической арматуры. После заливки бетона к кабелю подключают ток, и через подстанцию начинает подаваться напряжение. Но стоит помнить, что при использовании данного метода важно контролировать уровень прогревания, так как высокая температура может привести к пересыханию, что снизит качество бетонного основания. Используя этот метод, можно не волноваться о том, будет ли мороз ночью, и искать ответ на вопрос, до какой температуры можно заливать бетон зимой, уже не нужно будет.

Наружное утепление опалубки фундамента

Этот способ будет эффективен только в тех случаях, если возведенный фундамент был прогрет еще на этапе заливки. В противном случае наружные методы утепления не принесут никакой пользы. Сразу после того как бетонная смесь будет залита в подготовленную опалубку, ее необходимо надежно прикрыть гидроизоляционными материалами, они должны быть под рукой при строительстве фундамента, особенно если погода на улице холодная. Таким образом можно будет сохранить тепло и не дать ему улетучиться. А в случае если намечается дождь или снег, защитит фундамент от попадания лишней влаги.

Также нужно по возможности качественно утеплить опалубку и все выступающие над поверхностью части фундамента. Для этого можно использовать различные материалы, в том числе опилки, солому, пенополистирол и другие. Превосходные результаты дает формирование шатра. А чтобы улучшить эффект, дополнительно внутрь шатра устанавливают обогревательные конструкции, например пушки.

Цель защиты бетона заключается не только в том, чтобы создать нормальные условия для его затвердевания, но и не позволить осадкам и перепадам температуры пагубно сказаться на его качестве. Утеплять основание нужно еще до того, как наступят холода. Это поможет фундаменту не только правильно застыть, но и пережить холодную зиму.
При какой минимальной температуре можно заливать бетон? Ответить однозначно на этот вопрос не получится. Все зависит от того, насколько будет подготовлена работа. Если есть все для надежной защиты от непогоды, то и в сильный мороз можно провести работы. Важно не нарушать технологий, последовательности работ, и тогда фундамент получится максимально надежным и крепким, даже если возводился он осенью или зимой.

Советы специалистов

Многие люди, собирающиеся возводить фундамент зимой, задают себе не только вопрос, до минус какой температуры можно заливать бетон, но еще можно ли проводить заливку частями. Категорически нельзя этого делать. Пока весь фундамент не будет залит, работы не прекращаются, даже если придется работать в непогоду или ночью.

Укладывать бетонную смесь лучше всего сегментами небольшого размера в высоту и длину, сразу же покрывая очередным слоем, чтобы температура не смогла быстро снизиться. В тех случаях, если на поверхности появилась гелиевая прослойка, то ее нужно сколоть.

Чтобы работы были выполнены качественно и с соблюдением технологии, важно правильно подготовить территорию:

  • качественно очистить котлован от снега и мусора, весь лед с арматуры сколоть;
  • чтобы дно не замерзло, необходимо сразу после того, как будет сделана выборка и засыпана песком, накрыть ее соломой;
  • дно между стенками нужно тщательно прогреть, ведь заливать бетон на мерзлую почву не рекомендуется, в противном случае земля под слоем бетонной смеси начнет оттаивать и проседать, а ведь это может происходить неравномерно, а это значит, что усадка фундамента будет больше нужного параметра;
  • свободный доступ к опалубке должен быть со всех сторон.

Чтобы возвести фундамент осенью и зимой, главное — соблюдать все этапы работы и ни в коем случае не добавлять что-то от себя и не менять состава смеси. Иначе все старания пойдут прахом, и тогда уже не будет важно, при какой отрицательной температуре можно заливать бетон. Все придется переделывать заново, иначе основание будет некрепким, и сооружение не будет стоять долго. Особенно важно соблюдение всех технологий при возведении основательных сооружений, например жилых домов, высотных зданий.

Как понятно из вышесказанного, температура воздуха на улице в момент заливки бетона в опалубку играет не такую важную роль, как соблюдение всех правил и технологий. Оборудовав площадку, закупив материалы для утепления и использовав специальные добавки, можно даже в мороз построить самый надежный фундамент.

Заниматься строительством надо при наличии соответствующих знаний. При отсутствии таковых лучше не приступать к сооружению дачи или особняка, чтобы не пришлось ломать голову через пару лет над тем, как устранить огрехи своего труда.

Укладка (заливка) бетона при высокой и низкой температуре

Уход за бетоном и температура
Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C. При бетонировании при среднесуточной температуре воздуха от + 5°C до — 3°C, температура бетонной смеси при массе цемента более 240 кг /м3  (марка бетона М200 и выше) должна быть не менее +5°C, а при меньшем количестве цемента не менее +10°C.
Безопасное бетонирование при температуре воздуха менее — 3°C  и однократное замораживание  бетона и его оттаивание возможно только тогда, когда температуру бетонной смеси как минимум в течение 3 дней поддерживалась на уровне не ниже + 10 °C

Бетонирование при низкой тепрературе
При низкой температуре наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При среднесуточной температуре + 5 °C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как при температуре +20 °C. При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может  разрушиться.  Неиспользованная при гидратации цемента избыточная вода образует в твердеющем  бетоне систему капиллярных пор.
При воздействии мороза вода, находящаяся в порах, полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести к разрушению их структуры. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит из-за разрыва кристаллами льда связей между поверхностью зернистого заполнителя и цементным клеем (цементным камнем).
Устойчивости свежеуложенного бетона к замерзанию можно добиться специальным составом бетонной смеси и требуемыми сроками твердения бетона при положительной температуре.

Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (директива RILEM)

 

Температура бетона (среднесуточная температура)

Класс прочности цемента

5 °C

12 °C

20 °C

 

Необходимое время твердения (дни) для достижения устойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением 0,60

 М400 Д20 32,5Н (32,5N)

5

3 ½

2

32,5R (быстротвердеющий)

2

1 ½

1

42,5N

2

1 ½

1

45,5R(быстротвердеющий)

¾

½

½

 
Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (Адаптировано с упрощением из таблицы №6 СНиП 3.03.01-87)

Класс (марка) бетона

Прочность бетона монолитных конструкций к моменту замерзания, %

Количество суток выдержки бетона при температуре бетона

 

 

+5°C

+10°C

В7,5-В10 (М100)

50

14

10

В12,5-В25 (M150 – М350)

40

9

6

В30 (М400) и выше

30

6

4

Бетон в водонасыщенным состоянии с попеременными циклами замораживания

70

25

20

Бетон с противоморозными добавками, рассчитанными на определенную температуру

20

4

3

 

К эффективным мерам для производства работ по бетонированию принизких температурах относятся:

  • использование цемента с быстрым набором прочности (литера “R”  в классе прочности),
  • повышение содержания цемента в бетонной смеси,
  • снижение водоцементного отношения,
  • предварительный подогрев заполнителей (до + 35°C) и воды (до + 70°C) для бетонной смеси [таблица 6 СНиП 3.03.01-87] ,
  • использование противоморозных и воздухововлекающих добавок.

При применении подогрева бетона нельзя нагревать его до температур выше +30°C. При применении горячей воды с температурой до + 70°C ее предварительно следует смешать с зернистым заполнителем (до введения цемента в бетонную смесь), чтобы не «запарить» цемент. Для этого соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель:

  • одновременно с заполнителем подают основную часть нагретой воды,
  •  после нескольких оборотов подают цемент и заливают остальную часть воды,
  • продолжительность перемешивания увеличивают в 1,25 -1,5 раза по сравнению с летними нормами для получения более однородной смеси (минимум 1,5 — 2 минуты), 
  • продолжительность вибрирования бетонной смеси увеличивают в 1,25 раза.

При предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания [пункт 2.56  СНиП 3.03.01-87].  После укладки бетона и вибрирования, его необходимо укрыть полимерной пленкой и теплоизолирующими материалами (в том числе возможно использование снега), чтобы сохранить выделяющееся тепло при гидратации цемента (на протяжении 3-7 суток в нормальных условиях).  При морозах следует построить над фундаментом парник и подогревать его.
Для самодеятельных дачных строителей без опыта можно рекомендовать придерживаться следующего правила: производить бетонные работы при ожидаемых среднесуточных температурах в пределах 28 суток от момента заливки фундамента ниже +5°C не рекомендуется.
Также следует помнить, что не допускается оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда­ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания [пункт 6.6 ВСН 29-85]. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

 

Бетонирование при высокой температуре

Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси  приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда в бетоне образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов. (Усадка пористых ячеистых бетонов протекает по другим механизмам).
При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50%  для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза.  Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок [пункт 2.63 СНиП 3.03.01-87].  Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона.
Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей.
При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки.  В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед.
Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или  непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается.
Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой.
Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.

Влияние температуры на ферментацию дрожжей

Температура
Влияние на скорость брожения дрожжей

Аннотация

Ставки
химические реакции зависят от температуры. Цель этого
Эксперимент должен был проверить влияние пяти различных температур на
скорость производства углекислого газа в дрожжах путем измерения
скорость брожения. Сахаромицеты, также известные как дрожжи, представляют собой
одноклеточный, эукариотический гриб-мешочек и подходит для этого эксперимента
из-за свойства спиртового брожения.Группа была
возможность документировать производство углекислого газа путем измерения
объем, затем отмеченный в каждом из температурных интервалов, которые были
испытано при температурах 25 ° C, 35 ° C, 45 ° C, 55 ° C и 65 ° C.
Эксперимент проводился путем заливки дрожжей в пробирки для брожения,
нагревая каждый из них при разных температурах, отмечая рост
пузырьки газа в трубках для ферментации, указывающие на углерод
производство диоксида, вылив дрожжей и заполнение
пробирки для брожения до отмеченной линии с водой и, наконец,
налив воды в мерный цилиндр для измерения объема
которое можно использовать для расчета значения температурного коэффициента
Q10, а затем на графике показано количество углекислого газа.
производится в каждом температурном интервале и иллюстрирует количество
углекислый газ образуется при каждой температуре.Это важно
понять скорость брожения дрожжей, чтобы точно
определить температуру для достижения желаемого эффекта.

Введение

Исследования по этому поводу
субъект указал, что при более высоких температурах по сравнению с
при комнатной температуре, дрожжи будут производить больше углекислого газа,
но в какой-то момент температура может быть слишком высокой и разрушить дрожжи
клетки, вызывая все меньшее производство углекислого газа. В
скорость химических реакций будет увеличиваться с увеличением
температуры, до определенной точки, которая может быть продемонстрирована
процесс выпечки хлеба.Температура ускоряет химические процессы
потому что атомы движутся быстрее, а ферменты — это белки, которые катализируют
химические реакции и функционирование в оптимальных условиях окружающей среды
хотя они могут стать неустойчивыми при чрезмерном нагревании
которому они не были созданы, чтобы противостоять. Пример этого — когда
бактериальные клетки погибают при высоких температурах, потому что их ферменты
денатурировали. Мы предположили, что дрожжи будут производить больше всего
двуокись углерода при средней температуре 45 градусов Цельсия
потому что любая температура ниже этой не даст достаточно и
при более высоких температурах будет произведено слишком много, что приведет к
хлеб тонуть и дрожжи умирают, потому что их ферменты становятся
денатурированный и бесполезный.Если мы не нагреем хлеб на достаточно высокой
температуры дрожжи не будут бродить достаточно, чтобы произвести достаточно
углекислый газ, чтобы тесто поднялось. И наоборот, если нагреть
хлеба при слишком высокой температуре в течение того же времени,
чрезмерное нагревание разорвет химические связи и изменит ферменты
структура в денатурированный белок, который имеет измененную форму, которая
не позволит ему функционировать так, как он был изначально разработан для
функция. Это то, что имеется в виду, когда говорят о температуре
система.Глюкоза смешивается с дрожжами, потому что она содержит
ферменты, которые будут использоваться для получения энергии для ускорения химического
реакция, которая заставляет дрожжи подниматься и выделять углекислый газ при
он нагревается. Цель проведения этого исследования — понять
скорость ферментации дрожжевых клеток, которая может быть определена
измерение количества углекислого газа, производимого при каждой температуре.
Поняв эту концепцию, мы можем обнаружить скорость, с которой
дрожжи ферментируют и контролируют процесс брожения.Поскольку есть
нет прямого способа измерения газа, необходимо использовать косвенный метод. В
скорость ферментации измеряется в мл / мин, что является скоростью углерода
производство диоксида, которое измеряется с течением времени, проведенного в водяной бане.
Вода заменит отметку по диоксиду углерода на
вывод опыта и количество воды в миллилитрах
(измеряется мерным цилиндром) будет служить косвенным методом
скорости брожения, потому что углекислый газ — это газ, который не может быть
измеряется другими способами, кроме косвенных в этом эксперименте.

Материалы и
Методы

Материалы
Для проведения эксперимента необходимо 2 дрожжевых пакета, сахар.
культуры, пять пробирок для брожения, вода, восковой карандаш, градуированный
цилиндр и четыре водяные бани, маркированные для каждой температуры
интервалы для тестирования. Эти материалы можно получить у вас
в продуктовом магазине или в лаборатории любого колледжа. Обязательно
проверьте срок годности дрожжевых пакетов, чтобы убедиться, что они
свежие и не просроченные.Мы отметили срок годности наших дрожжей
пакетов было 2 декабря 2010 г., что означает, что срок его действия не истек.
и достаточно свежий, чтобы использовать его в нашем эксперименте. Просроченные дрожжи могут производить
неточные результаты. При проведении этого исследования живые объекты не использовались.
эксперимент. Эксперимент проводился в округе Таррант.
Колледж Южный Кампус, лаборатория, комната 1205, среда, 7 октября, -е,
в 18:00.

Для начала
эксперимента, мы пометили пять пробирок для брожения нашей группой
инициалы и следующие температуры: 25, 35, 45, 55 и 65
градусов Цельсия нашим восковым карандашом.25 градусов по Цельсию
трубка для брожения соответствует комнатной температуре и может служить
в качестве контроля эксперимента. Затем в сахар добавили 30 мл дрожжей.
культуры и воды в каждую из пяти промаркированных пробирок. Мы использовали
Бабушкина патока марка сахарной культуры и Флейшманна
Дрожжи марки Rapid Rise
, которые легко найти в местных продуктовых магазинах.
магазины. Эта комбинация представляет собой смесь глюкозы, эквивалентную
концентрация клеток 300 000 клеток / см3, что обеспечивает
будет достаточно дрожжей для быстрой реакции.

Далее мы разместили
каждая из трубок для ферментации, за исключением ферментации 25 ° C
трубки, в водяной бане соответствующей температуры в течение часа и
позволили им бродить, то есть заполниться пузырьками газа, пока
три четверти закрытого конца трубки заполнены углеродом
диоксид. Затем снимаем сразу все трубки и размечаем уровень
восковым карандашом, прежде чем вылить дрожжи, а затем заполнить
закрытый конец до отметки с водой. После этого сливаем воду из
каждую трубку отдельно в градуированный цилиндр для получения и записи
объем в миллилитрах.Вода косвенно представляет собой газ.
производство, поскольку оно не может быть измерено в лаборатории. Разделите объем
газ, произведенный к тому времени, чтобы вычислить скорость углекислого газа
производство. Сделайте это для каждой из пяти температур водяной бани. Мы
также рассчитал температурный коэффициент Q10, который может быть
рассчитывается путем деления скорости производства при температуре, которая
был получен заливкой воды из трубок в градуированные
цилиндр, темпом изготовления при температуре минус 10 градусов
(представляет более низкую температуру).Наши результаты представлены
графики ниже.

Обсуждение

Будущие эксперименты
можно провести, чтобы прояснить сомнительные области, просто повторив
экспериментируйте снова много раз и, возможно, под разными
условия, используя различные температуры или количества дрожжей. Как
вы можете видеть по графическим данным в результатах, наш эксперимент
поддерживает гипотезу о том, что уровень углекислого газа будет
производится при повышении температуры до 45 ° до
будет уменьшаться, поскольку ферменты денатурируются из-за чрезмерного теплового воздействия
с более высокими температурами 55 ° и 65 ° .Наши
гипотеза также подтвердилась, что скорость изменения определяется
коэффициент Q10 показал, что температура имела менее существенное
эффект с увеличивающимися интервалами. Контрольная трубка ферментации
система была настроена на комнатную температуру (25 ° C), потому что
показан в качестве стандарта для сравнения между другими ферментациями
трубки, которые были подвергнуты нагреванию, предположительно играли
роль в процессе ферментации. Значение коэффициента Q10 не
рассчитывается для интервала комнатной температуры, потому что в нем нет
температура на десять градусов ниже для сравнения.Q10 рассчитывается
взяв четыре интервала и разделив температуру каждого из
трубы для брожения на более низкую температуру, которая на 10 ° ниже.
Результатом является скорость изменения производства диоксида углерода.

Ссылки

Де Швайниц,
Жан. (2009). Глава 7. Majors Руководство биологической лаборатории ,
(81-88). Айова. Кендалл Хант Издательская компания.

.

Меры контроля температуры и температурное напряжение массового бетона во время строительства в высокогорных регионах

  • Журналы
  • Публикуйте вместе с нами
  • Издательское сотрудничество
  • О нас
  • Блог

Достижения в области гражданского строительства

+ Журнал MenuPDF

Обзор журнала

Авторам Рецензентам Редакторам Оглавление

Спецвыпуски

Подать заявкуУдивления в области гражданского строительства / 2018 / СтатьяСтатья Разделы .

Изменение климата: глобальная температура | NOAA Climate.gov

Учитывая размер и огромную теплоемкость мирового океана, требуется огромное количество тепловой энергии, чтобы повысить среднегодовую температуру поверхности Земли даже на небольшое количество. Повышение средней глобальной температуры поверхности на 2 градуса, которое произошло с доиндустриальной эры (1880-1900 гг.), Может показаться незначительным, но это означает значительное увеличение накопленного тепла. Это дополнительное тепло приводит к региональным и сезонным экстремальным температурам, сокращению снежного покрова и морского льда, усилению проливных дождей и изменению ареалов обитания растений и животных — расширение одних и сокращение других.

История глобальной температуры поверхности с 1880 года

Изучите этот интерактивный график: Щелкните и перетащите, чтобы отобразить различные части графика. Чтобы сжать или растянуть график в любом направлении, удерживайте нажатой клавишу Shift, затем щелкните и перетащите. На графике показаны среднегодовые глобальные температуры с 1880 года (исходные данные) в сравнении с долгосрочным средним значением (1901–2000 годы). Нулевая линия представляет собой долгосрочную среднюю температуру для всей планеты; синие и красные столбцы показывают разницу выше или ниже среднего за каждый год.

Условия в 2019 году

Согласно отчету о глобальном климате за 2019 год, подготовленному Национальными центрами экологической информации NOAA, 2019 год начался с явления Эль-Ниньо от слабого до умеренного, происходящего в тропической зоне Тихого океана. На большей части суши и океана в течение большей части года температуры были выше средних.

Рекордно высокие годовые температуры над землей были измерены в некоторых частях Центральной Европы, Азии, Австралии, южной части Африки, Мадагаскара, Новой Зеландии, Северной Америки и восточной части Южной Америки.Рекордно высокие температуры поверхности моря наблюдались во всех частях всех океанов, включая северную и южную части Атлантического океана, западную часть Индийского океана и районы северной, центральной и юго-западной частей Тихого океана. Ни на одной суше или в океане не было рекордно холодных в течение года, и единственный значительный карман с температурами на суше ниже средних был в центральной части Северной Америки. Подробную информацию о регионах и дополнительную статистику климата за 2019 г. см. В Ежегодном климатическом отчете за 2019 г., подготовленном Национальными центрами экологической информации NOAA.

Изменения со временем

Хотя потепление не было равномерным по всей планете, тенденция к повышению среднемировой температуры показывает, что больше областей нагреваются, чем охлаждаются. Согласно Global Climate Summary NOAA 2019, с 1880 года общая температура суши и океана повышалась в среднем на 0,07 ° C (0,13 ° F) за десятилетие; однако средняя скорость роста с 1981 г. (0,18 ° C / 0,32 ° F) более чем в два раза выше.

Все 10 самых теплых лет за всю историю наблюдений приходились на период с 1998 г., а 9 из 10 — с 2005 г.1998 год — единственный год двадцатого века среди десяти самых теплых лет за всю историю наблюдений. Оглядываясь назад на 1988 год, вырисовывается закономерность: за исключением 2011 года, когда каждый новый год добавляется к историческим данным, он становится одним из 10 самых теплых за всю историю наблюдений в то время, но в конечном итоге заменяется окном «первой десятки» сдвигается вперед во времени.

К 2020 году модели прогнозируют, что глобальная температура поверхности будет более чем на 0,5 ° C (0,9 ° F) выше, чем в среднем за 1986–2005 годы, независимо от того, по какому пути выбросов углекислого газа будет следовать мир.Это сходство температур независимо от общего объема выбросов — краткосрочное явление: оно отражает огромную инерцию обширных океанов Земли. Высокая теплоемкость воды означает, что температура океана не мгновенно реагирует на повышенное тепло, удерживаемое парниковыми газами. Однако к 2030 году дисбаланс нагрева, вызванный парниковыми газами, начинает преодолевать тепловую инерцию океанов, и прогнозируемые температурные траектории начинают расходиться, а неконтролируемые выбросы углекислого газа, вероятно, приведут к нескольким дополнительным степеням потепления к концу века.

О температуре поверхности

Представление о средней температуре для всего земного шара может показаться странным. В конце концов, в этот самый момент самые высокие и самые низкие температуры на Земле, вероятно, различаются более чем на 100 ° F (55 ° C). Температуры варьируются от ночи к дню и от сезонных экстремумов в Северном и Южном полушариях. Это означает, что некоторые части Земли довольно холодные, а другие — совершенно горячие. Поэтому говорить о «средней» температуре может показаться чепухой.Однако концепция глобальной средней температуры удобна для обнаружения и отслеживания изменений в энергетическом балансе Земли — сколько солнечного света Земля поглощает за вычетом того, сколько он излучает в космос в виде тепла — с течением времени.

Чтобы вычислить среднюю глобальную температуру, ученые начинают с измерений температуры, проводимых в разных точках земного шара. Поскольку их цель — отслеживать изменений температуры, измерения преобразуются из абсолютных показаний температуры в температурные аномалии — разницу между наблюдаемой температурой и долгосрочной средней температурой для каждого местоположения и даты.Несколько независимых исследовательских групп по всему миру проводят собственный анализ данных о температуре поверхности, и все они демонстрируют аналогичную тенденцию к росту.

В недоступных областях, где мало измерений, ученые используют температуру окружающей среды и другую информацию для оценки недостающих значений. Каждое значение затем используется для расчета средней глобальной температуры. Этот процесс обеспечивает последовательный и надежный метод мониторинга изменений температуры поверхности Земли с течением времени.Узнайте больше о том, как создается глобальный рекорд температуры поверхности, в нашем пособии по климатическим данным.

Ссылки

Санчес-Луго, А., Беррисфорд, П., Морис, К., и Аргуэс, А. (2018). Температура [в Состояние климата в 2018 г. ]. Бюллетень Американского метеорологического общества, 99 (8), S11 – S12.

Национальные центры экологической информации NOAA, Состояние климата: глобальный климатический отчет за 2019 год, опубликовано в Интернете в январе 2020 года, получено 16 января 2020 года по адресу https: // www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201913.

IPCC, 2013: Резюме для политиков. В: Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы 1 в 5-й доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.

Данные интерактивного графика

Суммарные годовые аномалии глобальной температуры для суши и океана, выраженные как отклонения от среднего значения за 1901–2000 годы.Национальный центр климатических данных.

.

Влияние температуры на скорость реакции

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ

 

Эта страница описывает и объясняет, как изменение температуры влияет на скорость реакции. Предполагается, что вы уже знакомы с основными идеями теории столкновений и распределением Максвелла-Больцмана молекулярных энергий в газе.


Примечание: Если вы еще не прочитали страницу о теории столкновений, вам следует сделать это, прежде чем продолжить.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу, или вернитесь через меню скорости реакции.


Факты

Что происходит?

При повышении температуры скорость реакции увеличивается. В грубом приближении, для многих реакций, происходящих примерно при комнатной температуре, скорость реакции удваивается на каждые 10 ° C повышения температуры.

Вы должны быть осторожны, чтобы не понимать это слишком буквально.Это относится не ко всем реакциям. Даже если это приблизительно верно, может случиться так, что показатель удваивается каждые 9 ° C, 11 ° C или что-то еще. Количество градусов, необходимое для удвоения скорости, также будет постепенно меняться по мере повышения температуры.


Примечание: Вы найдете влияние температуры на скорость, исследованное чуть более математическим способом на отдельной странице.


Примеры

Некоторые реакции являются практически мгновенными — например, реакция осаждения, включающая соединение ионов в растворе с образованием нерастворимого твердого вещества, или реакция между ионами водорода из кислоты и ионами гидроксида из щелочи в растворе.Таким образом, нагрев одного из них не повлияет на скорость реакции.

Практически любая другая реакция, которую вы хотите назвать, произойдет быстрее, если вы ее нагреете — в лаборатории или на производстве.


 

Объяснение

Увеличение частоты столкновений

Частицы могут реагировать только при столкновении. Если нагреть вещество, частицы движутся быстрее и чаще сталкиваются. Это ускорит реакцию.

Это кажется довольно простым объяснением, пока вы не посмотрите на цифры!

Оказывается, частота столкновений двух частиц в газах пропорциональна квадратному корню из температуры Кельвина. Если вы увеличите температуру с 293 K до 303 K (с 20 ° C до 30 ° C), вы увеличите частоту столкновений в:

раз.

Это увеличение на 1,7% при повышении на 10 °. Скорость реакции, вероятно, увеличится вдвое из-за этого повышения температуры — другими словами, примерно на 100%.Влияние увеличения частоты столкновений на скорость реакции очень незначительно. Важный эффект совсем другой. . .

 

Ключевое значение энергии активации

Столкновения приводят к реакции, только если частицы сталкиваются с достаточной энергией для начала реакции. Эта минимальная необходимая энергия называется энергией активации реакции.


Примечание: Предполагается, что вы имеете разумное представление об энергии активации и ее взаимосвязи с распределением Максвелла-Больцмана.Об этом рассказывается на вводной странице теории столкновений.

Если вы не уверены в этом, перейдите по этой ссылке и нажмите кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.


Вы можете отметить положение энергии активации на распределении Максвелла-Больцмана, чтобы получить такую ​​диаграмму:

Только те частицы, представленные областью справа от энергии активации, будут иметь достаточно энергии, чтобы реагировать при столкновении.Подавляющему большинству не хватает энергии, и они просто отскакивают. Если в любой момент будет очень мало частиц с достаточной энергией, то реакция будет медленной.


Важно: Я уже прокомментировал это на вводной странице о теории столкновений. Важно понимать, что, хотя форма этого графика постоянна при данной температуре, в какой части графика находится отдельная частица, постоянно меняется.Некоторые частицы будут приобретать энергию при случайных столкновениях, а другие теряют энергию.

Совершенно случайно каждая частица в какой-то момент обнаружит, что у нее достаточно энергии, чтобы среагировать, если она совершит успешное столкновение. Таким образом, хотя в любой момент может присутствовать только относительно немного частиц с достаточной энергией, со временем все частицы будут реагировать, если пропорции реакции правильные.


Чтобы ускорить реакцию, вам необходимо увеличить количество очень энергичных частиц, присутствующих в любой конкретный момент — тех, энергия которых равна или превышает энергию активации.Повышение температуры дает именно такой эффект — меняет форму графика.

На следующей диаграмме график T соответствует исходной температуре. График T + t находится при более высокой температуре.

Если вы теперь отметите положение энергии активации, вы увидите, что, хотя кривая не сильно сдвинулась в целом, произошло такое большое увеличение числа очень энергичных частиц, что многие другие теперь сталкиваются с достаточной энергией. реагировать.

Помните, что площадь под кривой показывает количество частиц. На последней диаграмме площадь под кривой более высоких температур справа от энергии активации, похоже, увеличилась как минимум вдвое — следовательно, как минимум удвоилась скорость реакции.

 

Сводка

Повышение температуры увеличивает скорость реакции из-за непропорционально большого увеличения числа столкновений с высокой энергией.Только эти столкновения (обладающие по меньшей мере энергией активации реакции) приводят к реакции.

 

Вопросы для проверки вашего понимания

Вы найдете вопросы обо всех факторах, влияющих на скорость реакции, на странице о катализаторах в конце этой последовательности страниц.

 

Куда бы вы сейчас хотели пойти?

В меню ставок реакции.. .

В меню «Физическая химия». . .

В главное меню. . .

 

© Джим Кларк, 2002 г. (последнее изменение — октябрь 2018 г.)

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*