Зимнее бетонирование — это укладка и уход за бетоном в условиях, когда среднесуточная температура воздуха опускается ниже +5 °C, а минимальная — ниже 0 °C (СП 70.13330.2012). В таких условиях вода в бетонной смеси, необходимая для химической реакции с цементом (гидратации), может замерзнуть. Это создает серьезные риски.
Когда свободная вода превращается в лед, процесс гидратации останавливается. В результате бетон не набирает критическую прочность, и его структура разрушается. Ледяные кристаллы расширяются (~9% по объему), создавая внутренние напряжения, которые приводят к появлению микротрещин и пустот. Эти дефекты необратимы и значительно снижают долговечность и несущую способность конструкции.
Именно поэтому экспертиза в зимнем бетонировании так важна. Она позволяет выбрать правильный состав, технологию прогрева и ухода, чтобы обеспечить стабильный набор прочности даже на морозе.
Основные дефекты бетона при замораживании: как экспертиза помогает их избежать
При замораживании бетона, который еще не успел набрать достаточную прочность, его конечные характеристики могут снизиться на 30–50% и более. Лед и вызванное им расширение буквально разрушают структуру материала изнутри.
Вот типичные дефекты, которые возникают при неправильном зимнем бетонировании:
- Микротрещины и каверны. Замерзающая вода расширяется (примерно на 9%) и создает гидравлическое давление в порах. Когда это давление превышает прочность молодого бетона на разрыв (обычно <0,5 МПа в первые сутки), образуются микротрещины шириной до долей миллиметра. В результате остановки гидратации структура твердеет неравномерно, появляются каверны — пустоты размером >1 мм неправильной формы.
- Недобор проектной прочности. Если бетон замерзает на раннем этапе (до набора критической прочности 30–50%), гидратация останавливается. Часть цементных зерен так и не вступает в реакцию. После оттаивания процесс может возобновиться, но первоначальная структура уже нарушена. Итоговая прочность будет значительно ниже проектной (потери до 50% и более по сравнению с нормально твердеющим бетоном).
- Отслоения и расслоения. Замерзающая в порах вода провоцирует появление слабых зон, что может привести к отслоению поверхностных слоев бетона. Этому способствуют также различия в коэффициентах линейного расширения гидратированных продуктов цемента, клинкера и заполнителей.
- Коррозионные риски. Трещины, возникшие из-за мороза, открывают прямой путь для влаги и агрессивных солей (например, противогололедных реагентов) к арматуре, что значительно ускоряет ее коррозию.
Квалифицированная экспертиза помогает избежать этих проблем. Правильный подбор ПМД, расчет утепления, организация прогрева и непрерывный контроль температуры и прочности позволяют стабилизировать режим твердения и получить надежную конструкцию.
Требования и стандарты к зимнему бетону в 2026 году
Требования к бетону зимой в 2026 году основываются на действующих стандартах зимнего бетонирования, в первую очередь СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» (актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87). Основная задача — обеспечить качественный набор прочности в условиях отрицательных температур. Для этого регламентируются состав смеси, температурно-влажностные режимы, а также строгий контроль на всех этапах.
Водоцементное отношение подбирается расчетом под требуемые характеристики прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Ключевым понятием является «критическая прочность» — это минимальная прочность (обычно 30–50% от проектной, для ответственных конструкций 50–70%), после достижения которой бетон может выдержать замораживание без необратимых повреждений.
На строительной площадке должна быть организована система контроля: замеры температуры бетона каждые 2–4 часа в первые сутки, ведение технологических журналов прогрева, акты испытаний контрольных образцов (ГОСТ 10180-2012) и неразрушающий контроль прочности (ГОСТ 22690-2015).
Ключевые положения СП и ГОСТ
При зимнем бетонировании опираются на несколько основных нормативных документов:
СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»: Определяет понятие зимнего периода (среднесуточная t <+5 °C, минимальная <0 °C), устанавливает требования к критической прочности (30–80% в зависимости от типа конструкции), описывает методы «термоса» и прогрева, регламентирует контроль температуры и влажностный уход.
ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия»: Содержит требования к готовым бетонным смесям, включая минимальную температуру укладки (не ниже +10 °C, для тонких конструкций +20 °C) и технические характеристики с учётом температурного режима.
ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия»: Регламентирует классификацию, требования и правила применения химических добавок, в том числе противоморозных (ПМД), определяет контроль их коррозионного влияния на арматуру.
ГОСТ 18105-2018 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»: Устанавливает правила контроля прочности бетона как неразрушающими методами (ультразвук, ударный импульс), так и по контрольным образцам-кубикам.
СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»: Содержит указания по расчёту конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур, требования к морозостойкости и водонепроницаемости.
Экспертиза технологий зимнего бетонирования
Выбор технологии зимнего бетонирования зависит от типа конструкции, температуры воздуха, бюджета и доступных энергоресурсов. Основных подходов три: метод «термоса», предварительный разогрев компонентов смеси и методы активного прогрева.
Метод «термоса»
Принцип действия основан на сохранении собственного тепла бетона, которое выделяется в процессе экзотермической реакции гидратации цемента (тепловыделение 60–120 кал/г при +20 °C). Для этого опалубку тщательно утепляют, а открытые поверхности укрывают теплоизоляционными материалами (минераловатными матами, пенополистиролом, плотными брезентами поверх пароизоляционной пленки). Ключ к успеху — точный теплотехнический расчёт, который учитывает массивность конструкции, начальную температуру смеси (+15…+20 °C) и температуру окружающей среды.
Типичные условия применения: Этот метод наиболее экономичен (энергозатраты ~0,13 кВт·ч/м³, стоимость ~8 руб./м³), но эффективен в основном для массивных конструкций (фундаменты, колонны сечением ≥50 см, стены и плиты толщиной ≥25 см) при температурах не ниже −10…−15 °C. Особое внимание уделяется углам и кромкам, так как там теплопотери максимальны.
Предварительный разогрев компонентов
Чтобы повысить начальную температуру бетонной смеси, предварительно подогревают воду (до 70–90 °C) и, при необходимости, заполнители (песок, щебень до +15…+20 °C). Это позволяет ускорить начало гидратации и создать «запас тепла» в конструкции, обеспечивая температуру смеси на выходе из бетоносмесителя +20…+30 °C при температуре наружного воздуха до −15 °C.
Важно помнить: Нельзя перегревать цемент, так как он может потерять свои вяжущие свойства (нагрев выше +40 °C приводит к резкому увеличению водопотребности бетонной смеси, преждевременному схватыванию при контакте с водой и перерасходу цемента).
Активный прогрев
При сильных морозах или для тонкостенных конструкций тепла гидратации недостаточно. В таких случаях применяют активный прогрев.
Электропрогрев
Самый распространённый способ. Используются:
- Греющие провода (например, ПНСВ): Одножильный стальной провод в полиэтиленовой или ПВХ-изоляции (диаметр жилы 1,2 мм, сопротивление ~0,15 Ом/м, тепловая мощность 0,3–0,5 кВт/м). Укладывается в бетонную смесь змейкой, спиралью или «ёлочкой» на расстоянии 10–15 см от поверхности и арматуры с шагом 10–20 см. Обеспечивает равномерный прогрев (энергозатраты ~4,07 кВт·ч/м³, стоимость ~76 руб./м³). Подключается к понижающему трансформатору (ТПП, КТПТО-80) с напряжением 38/55/92 В для безопасности и эффективного нагрева.
- Стержневые электроды: Арматурные стержни или графитовые электроды погружаются в бетон на определённом расстоянии друг от друга. При подаче напряжения бетон между электродами нагревается из-за своего электрического сопротивления. Преимущества — высокая скорость прогрева; недостатки — менее равномерный прогрев, риск пересушивания бетона у электродов.
Согласно СП 70.13330.2012, использование арматуры железобетонных конструкций в качестве электродов при электропрогреве недопустимо из-за риска электрохимической коррозии.
Типичные условия применения: Эффективен для фундаментов, плит, стен любой формы при температурах до −20…−25 °C. Требует дополнительного оборудования (трансформатор КТПТО-80 мощностью 40–80 кВА, датчики температуры), квалифицированного персонала для мониторинга и соблюдения правил электробезопасности.
Тепляки и тепловые пушки
Для обогрева больших или сложных по геометрии конструкций возводят временные укрытия — тепляки (из брезента, армированной пленки, тентов из ПВХ-материала). Внутри них с помощью тепловых пушек (газовых, дизельных, электрических) поддерживается плюсовая температура (не ниже +5 °C).
Преимущества: Возможность работы при очень низких температурах (до −30 °C и ниже), создание комфортных условий для работы строителей, гибкость в применении для нестандартных форм.
Недостатки: Высокий расход топлива/электроэнергии для пушек, риск пересушивания бетона, необходимость постоянного контроля влажности воздуха внутри тепляка.
Покупка зимнего бетона в Москве
Как выбрать надёжный бетонный завод
Полагаться на «авось» при покупке зимнего бетона нельзя. Вот на что стоит обратить внимание при выборе поставщика:
- Наличие собственной лаборатории. Только так можно гарантировать правильный подбор состава и точную дозировку ПМД (противоморозных добавок) по ГОСТ 24211-2008.
- Паспорта качества и протоколы испытаний. На каждую партию бетона должен предоставляться документ, подтверждающий её характеристики (класс прочности, марка, подвижность, водонепроницаемость, морозостойкость), а также тип и дозировку ПМД, результаты испытаний по ГОСТ 10180-2012 и ГОСТ 10060-2012.
- Собственный автопарк. Это гарантия своевременной доставки и сохранения температуры смеси в пути (минимизация теплопотерь, которые зимой составляют 5–8 °C против 2–3 °C летом).
- Опыт зимних поставок. Надёжный бетонный завод в Москве всегда предоставит рекомендации по уходу и прогреву для своей продукции.
Контроль набора прочности и температуры бетона
Как измерять температуру в теле бетона
Температуру измеряют в нескольких характерных точках: в ядре конструкции (самая тёплая зона), у поверхности, на углах/кромках (самые холодные зоны) и на границе с опалубкой (для контроля эффективности утепления). Для этого используются специальные термопары или терморезисторы, которые закладываются в бетон при укладке, или электронные IoT-датчики (цифровые логгеры), передающие данные на смартфон/компьютер в реальном времени. Современные системы мониторинга позволяют графически отображать динамику температур, подавать сигналы тревоги при выходе за пределы нормы (+10…+25 °C) и сохранять данные для отчётов.
Частота снятия показаний:
- Каждые 2–4 часа в период активного прогрева (первые сутки).
- Каждые 6–8 часов после его завершения и до набора распалубочной прочности.
Методы контроля прочности
Неразрушающие методы (ГОСТ 22690-2015):
Метод ударного импульса: Склерометры (приборы типа ИПС-МГ4.03, ОНИКС/ПУЛЬСАР) регистрируют энергию удара и передают данные на компьютер. Обеспечивают контроль бетона прочностью 5–100 МПа на конструкциях любой формы. Погрешность ±3%.
Ультразвуковой контроль (УЗК): Проводится методом сквозного и поверхностного прозвучивания. Позволяет многократно измерять прочность на одном месте без разрушения и диагностировать дефекты по всей толщине конструкции.
Контрольные образцы: Вместе с основной конструкцией заливаются бетонные кубы с ребром 100 или 150 мм, которые твердеют в тех же условиях и затем испытываются на прессе по ГОСТ 10180-2012 (испытания на 3, 7, 14, 28 суток).
Критерии для снятия опалубки и прекращения прогрева
Прогрев можно плавно снижать только после того, как бетон наберёт критическую прочность (обычно 30–50% от проектной, для ответственных конструкций 50–70%). Опалубку снимают после достижения распалубочной прочности (обычно 70% проектной для несущих конструкций, до 100% для предварительно напряжённых), которая указывается в проекте производства работ (ППР). Эти значения должны быть подтверждены результатами контроля (контрольные образцы, неразрушающие методы). После снятия прогрева бетон дополнительно укрывают термоизоляционными материалами для плавного остывания (скорость снижения температуры не более 7 °C за сутки).
ТОП-ошибки при зимнем бетонировании и профилактика
Недостаточный прогрев или его отсутствие.
Суть ошибки: Многие застройщики, особенно частники, недооценивают коварство легких морозов. Им кажется, что при −5 °C «ничего страшного не случится», и ограничиваются лишь примитивным укрытием пленкой или вообще ничего не делают, надеясь на собственный экзотермический эффект бетона.
Последствия: Бетон не успевает набрать критическую прочность до того, как вода в его порах замерзнет. На поверхности или в массиве конструкции появляются скрытые микротрещины. Через год-два после начала эксплуатации, особенно после нескольких циклов замораживания-оттаивания, начинают проявляться визуальные дефекты: отслоения, сколы, эрозия поверхности.
Профилактика:
- заказывать бетон на заводе с лабораторным контролем и точной дозировкой ПМД;
- применять метод «термоса» (утепление опалубки минимум R-8) или активный прогрев (электропрогрев ПНСВ, тепляк);
- контролировать температуру бетона каждые 2–4 часа в первые сутки;
- прогрев продолжать до набора критической прочности (30–50% проектной, обычно 48–72 часа при −5…−10 °C).
Бесконтрольное использование противоморозных добавок (ПМД).
Суть ошибки: Вместо того чтобы заказывать бетон с уже рассчитанной дозировкой ПМД на заводе или строго дозировать их на месте (по ГОСТ 24211-2008), строители действуют «на глаз», добавляя «с запасом». Или используют неподходящие типы добавок (например, хлорид кальция в железобетоне).
Последствия: Избыток некоторых ПМД может привести к значительному замедлению набора прочности (вместо ускорения) или к чрезмерному изменению времени схватывания, что усложняет укладку. Наихудший сценарий — коррозия арматуры.
Профилактика:
- заказывать на бетонном заводе с точной дозировкой ПМД, рассчитанной технологом (обычно 0,5–2% для комплексных добавок, 4–10% для нитрита натрия/поташа);
- использовать ПМД без хлоридов (формиат кальция, нитрит натрия, комплексные на основе поликарбоксилатов);
- требовать паспорта качества с указанием дозировки и типа добавки;
- не применять хлорид кальция в железобетоне (максимум 2% в неармированных конструкциях).
Холодные заполнители со снегом или льдом.
Суть ошибки: Использование холодных заполнителей (песок, щебень) со снегом или льдом без предварительной очистки и прогрева.
Последствия: Обмерзание, рост водоцементного отношения (лед тает → лишняя вода), снижение прочности и расслоение бетона, образование каверн и пустот.
Профилактика:
- очистить заполнители от снега и льда;
- прогреть их до положительной температуры (+15…+20 °C для песка, +15 °C для щебня) перед замешиванием;
- использовать теплоизолированные бункеры на заводе; контролировать влажность заполнителей.
Отсутствие утепления и сквозняки в тепляке.
Суть ошибки: Неорганизация качественного утепления опалубки, сквозняки в тепляке, отсутствие герметизации стыков утеплителя.
Последствия: Теплопотери, температурные градиенты (неравномерный набор прочности), трещины из-за локального промерзания углов и кромок.
Профилактика:
- утеплить опалубку минераловатными плитами или пенополистиролом (минимум R-8), герметизировать стыки без зазоров и щелей;
- углы и кромки утеплять дополнительно;
- контролировать температуру и влажность внутри тепляка (не допускать пересушивания);
- использовать увлажнители воздуха или ёмкости с водой.
Резкое охлаждение после снятия прогрева.
Суть ошибки: Сразу после отключения системы активного прогрева (ПНСВ, электроды) снимают утепление и опалубку, оставляя бетон резко остывать на морозе.
Последствия: Резкое переохлаждение создаёт термические напряжения в остывшем, но ещё не полностью окрепшем бетоне, приводя к образованию волосяных и даже глубоких трещин.
Профилактика:
- плавно снижать температуру прогрева (не более 7 °C за сутки);
- после отключения прогрева дополнительно укрыть бетон термоизоляционными материалами для плавного остывания;
- обеспечить влажностный уход (укрытие пароизоляционной плёнкой, периодическое увлажнение поверхности) до достижения 70% прочности;
- распалубку проводить только после набора распалубочной прочности и приближения температуры бетона к температуре окружающей среды.
Прогноз изменений к 2026 году: IoT, новые ПМД, гармонизация норм
IoT-датчики для цифрового мониторинга
В 2026 году внедрение IoT-датчиков в зимнее бетонирование позволяет в реальном времени контролировать температуру, влажность и прочность бетона, что повышает качество и снижает риски дефектов. Такие технологии активно развиваются с 2023 года в рамках цифровизации строительной отрасли. Беспроводные датчики для контроля температуры и прочности становятся отраслевым стандартом для ответственных объектов, обеспечивая прозрачность и точность данных.
Новые комплексные ПМД без хлоридов
Новые комплексные противоморозные добавки (ПМД) без хлоридов разрабатываются с целью исключения коррозии арматуры и улучшения морозостойкости бетона. Российские и международные стандарты (ГОСТ, EN) с 2022 года рекомендуют использование ПМД на основе карбамидов, этиленгликоля, формиатов (формиат кальция, формиат натрия) и комплексных добавок на основе поликарбоксилатов — они обеспечивают работу при температурах до −25 °C, не вызывают коррозии арматуры и требуют малых дозировок (0,5–2% от массы цемента).
FAQ
При какой минимальной температуре можно заливать бетон зимой?
С применением противоморозных добавок (ПМД) и утеплением («термос») работы можно вести при температуре до −15 °C (температура бетонной смеси при укладке не ниже +10…+14 °C). При более низких температурах (до −25 °C и ниже) требуется обязательный активный прогрев (электропрогрев ПНСВ, электроды, тепляк) и строгий контроль по проекту производства работ. Укладка бетона зимой без прогрева при температуре наружного воздуха ниже +5 °C не допускается.
Сколько времени бетон набирает прочность зимой?
Срок набора распалубочной прочности (около 50–70% от проектной) сильно зависит от температуры, типа ПМД и метода прогрева. В среднем это занимает от 2 до 5 суток при поддержании температуры не ниже +10 °C. Например, при температуре −10 °C без прогрева бетон с ПМД набирает 70% прочности за 3–4 недели (гидратация практически останавливается). Полную проектную прочность (28-суточную) бетон набирает в нормативные сроки, если температурно-влажностный режим поддерживается правильно.
Какие документы должен предоставить поставщик на зимний бетон?
Надёжный поставщик обязан предоставить на каждую партию:
- Паспорт качества, где указаны все характеристики смеси (класс прочности, марка, подвижность, водонепроницаемость, морозостойкость), а также тип и дозировка ПМД.
- Протоколы испытаний по ГОСТ 10180-2012 и ГОСТ 10060-2012, подтверждающие соответствие бетона требованиям по морозостойкости и прочности.
- Транспортную накладную с указанием объёма, времени отгрузки и температуры смеси.
Можно ли использовать обычные греющие кабели вместо ПНСВ для прогрева бетона?
Категорически нет. Обычные греющие кабели не предназначены для прямого контакта с агрессивной щелочной средой бетона и могут быть повреждены механически. Их изоляция не выдержит, что приведёт к короткому замыканию и несчастному случаю. Используйте только специальные провода, такие как ПНСВ (провод нагревательный стальной витой, диаметр жилы 1,2 мм, сопротивление ~0,15 Ом/м, изоляция ПВХ или полиэтилен, устойчивая к щелочам) или ПТПЖ.