Время затвердевания бетона: структура, факторы положительного и отрицательного влияния на период застывания. Срок затвердевания бетона
Твердение бетона в зависимости от температуры
Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха
Процесс твердения бетонного раствора относится к значимым этапам производства строительных работ. От его продолжительности, в конечном итоге, зависит прочность монолитной конструкции. После заливки смеси в опалубку, по графикам или таблицам устанавливается приблизительное время застывания бетона, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха. Также учитывается проектная марка искусственного камня.
Что влияет на сроки твердения бетонной массы
Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах. Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы.
Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.
Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:
- времени суток;
- сезонных изменений;
- климатических особенностей;
- наличия атмосферных осадков и т.д.
Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель.
В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.
Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.
Проведение работ следует планировать заранее. Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник.
Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов
Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.
В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:
- при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
- при +10 градусах – не менее 5 суток;
- при +5 – 8 дней и более.
В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.
24.10.2016 в 11:10
Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.
Как правило, нормальной температурой твердения бетона принято считать 15 – 20°. Чем ниже температура, тем медленнее нарастает прочность. Если отметка падает ниже ноля, бетон будет твердеть только в том случае, если в воду добавлены соли, которые снижают точку замерзания.
В случае, когда бетон начал твердеть, а затем замерз, после оттаивания процесс продолжится. Если замерзшая вода изначально не повредила структуру бетона, то прочность материала значительно возрастет.
Твердение при высоких температурах.
В условиях повышенной температуры бетон затвердевает быстрее, особенно если процесс происходит в условиях повышенной влажности. При высоких температурах сложно защитить бетон от высыхания, потому нельзя нагревать его сильнее 85°. Пример исключения – обработка в автоклавах паром под высоким давлением на заводах.
Прочность бетона, который твердеет при разных температурах (скорость не имеет значения), приблизительно определяется по проектным показателям бетона R28 умножением на коэффициенты таблицы С. А. Миронова (см. таблицу). R28 затвердевает при нормальной температуре за 28 дней.
Производство работ и основные требования к бетону в зимний период.
Важно, чтобы бетон, уложенный в зимнее время, затвердел и набрал прочность этой же зимой. Прочности должно хватить на распалубку, частичную или даже полную загрузку строения.
В любом случае, бетон не должен замерзнуть пока не наберет хотя бы половину своей проектной прочности. Даже если используются быстротвердеющие материалы, время затвердевания в теплых условиях не должно быть менее 2 – 3 суток, если используется обычный бетон – от 5 до 7 суток.
Негативное влияние низких температур.
Как показывает практика, замерзание бетона на раннем этапе сильно снижает его надежность в дальнейшем. Замерзающая вода в свежем растворе нарушает связь между цементным камнем и заполнителем, а также сцепление с арматурой в железобетонных конструкциях.
Чем позднее бетон замерз, тем выше его прочность. Чтобы бетон набрал нужные характеристики, зимой нужно обеспечить его затвердевание в теплых и влажных условиях на весь необходимый срок.
Обеспечение правильного твердения бетона зимой.
Стимулировать процесс можно двумя путями:
- используя внутреннее тепло бетона;
- передавая дополнительное тепло извне.
В первом случае нужно использовать только быстротвердеющие высокопрочные марки цемента, например, глиноземистый или портландцемент. Рекомендуется также применить ускоритель твердения, такой как хлористый кальций, уменьшить объем воды в растворе, уплотнить его высококачественными вибраторами. Это позволит бетону набрать нужную прочность не за 28 дней, а всего за 3 – 5 суток.
Температура твердения бетона
Какое время необходимо застывания бетона, есть ли зависимость от температуры
Прочность бетона – это главная его характеристика, благодаря которой удается определить качество монолитно сооружения. Причина в том, что прочность напрямую связан со структурой бетонного камня. Процесс твердение бетона очень сложный. В ходе таких мероприятий происходит взаимодействие цемента и воды.
Здесь указано сколько времени застывает бетон.
Результатом гидратации цемента становится образование новых соединений, а также формирование бетонного камня. В результате твердения бетон становится прочнее, но набирается прочность не сразу, а постепенно. Для этого может понадобиться не один месяц.
Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.
Время года
Большой процент влияния на застывание бетонного раствор оказывают окружающие факторы. С учетом температурного режима и атмосферной важности время застывания и полноценной сушки может составить несколько дней, но это при условии, что все мероприятии проходили в летнее время. Но в этом случае имеется свой недостатком, который заключается в невысокой прочность полученной конструкции. Если работы проводились в зимнее время, то конструкция будет удерживать большое количество влаги в течение месяца.
Бетон м200 цена и другие технические данные указаны в статье.
На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:
Длительность затвердевания бетона во многом определяется плотностью укладки строительного состава. Конечно, чем выше ее показатель, тем медленно осуществляется выход воду из структуры, а показатели гидратации цемента будут лучше. В промышленном строительстве такой проблеме уже было найдено решение. В этом случае задействуют виброобработку, в домашних условиях имеется альтернативный вариант – стыкование.Процесс утрамбовки
Необходимо отметить, что стяжку с высокими показателями плотности очень тяжело резать и сверлить. Здесь не обойтись без такого оборудования, как буры с алмазными напылением. Если применять сверла с обычным наконечником, то они сразу же выходят из строя.
На фото показан состав бетона
Компоненты, которые находятся в составе цементной смеси, также оказывают немаловажную роль на время схватывание бетона. Если в составе находится большое количество пористых материалов, то процесс обезвоживания конструкции будет происходить намного медленнее. Если в составе преобладают такие компоненты, как песок и гравий, то вся вода начнет быстрее выходить из раствора.
Для того чтобы сделать процесс испарения благи из бетона медленнее, а также улучшить его прочностные показатели, стоит задействовать специальные добавки. Как правило, это бетонит, мыльный состав. Конечно, это потребует небольших денежных затрат, но зато вы сможете защитить свою конструкцию от преждевременного пересыхания.
Каков состав бетона для отмостки лучшего всего применять указано в статье.
Обеспечение условий затвердения
Когда нужно добиться длительного нахождения влаги в цементной смеси, то стоит выполнить монтаж гидроизоляционного материала на опалубку. При условии, что формовочный каркас выполнен из пластика, укладывать дополнительный слой гидроизоляции нет смысла. Демонтаж опалубки стоит производить только по прошествии 8-10 дней. За этот период бетон уже успел схватиться и дальше может сохнуть без опалубки. 
Для задержания воды в бетоне можно вводить в строительную смесь различные модифицирующие добавки. Если необходимо добиться быстрого застывания и уже ходить по залитой конструкции, стоит добавлять к раствору особые ингредиенты, позволяющие добиться быстрой сцепки. 
Низкий уровень испарения
Когда бетонный раствор схватился, его сразу накрывают полиэтиленовой пленкой. Благодаря таким мероприятиям удается задержать влагу в бетону в первые дни после установки конструкции. Раз в 3 дня пленку нужно удалять и обрабатывать поверхность водой.
Когда момента заливки пройдет 20 дней, то пленку можно убрать насовсем и подождать, пока стяжка полностью высохнет при обычных условиях. Как правило, это занимает 28-30 дней. Уже по прошествии этого срока по основанию можно ходить и даже устанавливать различные строительные конструкции.
Время застывания при разной температуре
Необходимо обозначить, что время схватывания бетона в опалубке может достигать до 7 дней. Только после этого опалубка может быть демонтирована. В таком случае удается сохранить целостность бетонной конструкции. Но в большинстве случаев этот показатель зависит от марки бетона, а также температурных условий.
В данной статье указано сколько идет цемента на 1 куб бетона.
Таблица 1 – Время твердения бетона в зависимости от температуры
Время затвердения бетона
Минимальная температура
Осуществлять заливку бетона в холодное время года можно только при условии, что обеспечена необходимая гидро- и теплоизоляция конструкции после монтажных работ. По той причине, что низкие температуры замедляют процесс гидратации, а, следовательно, и набор прочностных характеристик, то очень важно строго выждать необходимое время. Как правило, при температурном режиме -5 градусов, для набора прочности понадобиться увеличить время в 5-7 раз, в отличие от рекомендуемой температуре в 20 градусов.
В статье описан подбор состава тяжелого бетона.
На видео рассказывается о минимальной температуре застывания бетона:
Поэтому выполнять заливку фундамента в зимнее время необходимо только при условии, что вы знаете, как правильно заливать бетон в мороз. Главное условие – это соблюдение все правил, тогда качество заливки будет не хуже, чем в благоприятные дни.
Опытные строители не экономят на строительстве и используют бетононасос. Кроме этого, важно выполнять правильный уход за бетоном. При заливке во время морозов в состав смеси стоит добавлять морозоустойчивые присадки и утеплить опалубку. После этого стоит осуществлять прогревания бетонированной площадки. Если все эти условия будут соблюдены, то будет совершенно неважно, при каком температурном режиме будет происходить заливка бетона.
Узнать сколько весит куб бетона м400 можно в данной статье.
Процесс заливки фундамент – это очень сложный процесс. Для обеспечения необходимой прочности стоит правильно выждать время затвердения. Если влажность из конструкции испариться раньше указанного срока, то прочностные показатели будут незначительные, что приведет к ухудшению качеств будущей постройки.
Источники: http://semidelov.ru/mar/vremya-zastyvaniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury-okruzhausc/, http://www.betonmo26.ru/zavisimost-prochnosti-betona-ot-temperatury-zatverdevaniya.html, http://resforbuild.ru/beton/rastvor/vremya-zastyvaniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury.html
1pofundamentu.ru
Каково время затвердевания бетона?
Время твердения залитой бетонной конструкции, точнее, время после которого можно начинать дальнейшее строительство или эксплуатацию конструкции, является динамической величиной и зависит от нескольких факторов. Рассмотрим их подробнее.
от чего зависит скорость твердения бетона?
Процесс полимеризации бетона (твердения) состоит из нескольких этапов: схватывание, набор прочности и окончательное твердение (100% высыхание). При этом некоторые конструкции можно начинать эксплуатировать уже на этапе набора прочности (отмостка, стяжка пола и другие ненагруженные бетонные площадки), а разопалубку и нагружение других конструкций лучше всего отложить до определенного времени, когда залитая конструкция наберет 70-80% или все 100% своей марочной прочности (фундамент, колонна, несущая стена, перекрытие и т.п.).
В общем случае, твердение тяжелого бетона зависит от следующих факторов:
- Температуры окружающей среды;
- Относительной влажности воздуха;
- Марки бетона.
Тут справедливо следующее правило: «чем ниже температура, тем медленнее идет процесс схватывания и твердения бетона». После того как температура окружающего воздуха понизится до 0 градусов Цельсия и ниже, процесс замедляется практически до нуля и возобновляется после прогрева конструкции до «плюсовой» температуры.
Для пущей наглядности вашему вниманию предлагается время затвердевания бетона (сутки) в зависимости от температуры окружающей среды в виде таблицы:
| Бетон | Температура воздуха в градусах Цельсия | Период времени набора прочности, сутки (24 часа) | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 14 | 28 | ||
| Величина набора марочной прочности на сжатие, % | ||||||||
| Бетон М200-М300 на цементе М400-М500 | -3 | 3 | 6 | 8 | 12 | 15 | 20 | 25 |
| 0 | 5 | 12 | 18 | 28 | 35 | 50 | 65 | |
| 5 | 9 | 19 | 27 | 38 | 48 | 62 | 77 | |
| 10 | 12 | 25 | 37 | 50 | 58 | 72 | 85 | |
| 20 | 23 | 40 | 50 | 65 | 75 | 90 | 100 | |
| 30 | 35 | 55 | 65 | 80 | 90 | 100 | 100 | |
Проанализировав таблицу можно сделать вывод, что для обеспечения быстрого и качественного твердения необходимо обеспечить температурный режим окружающей среды не менее 20 градусов Цельсия. В летний период этот режим обеспечивается автоматически, а в холодное время следует греть конструкцию следующими способами: нагревательными матами, электрическим кабелем или шатром с тепловой пушкой.
Как уже было сказано в процессе твердения бетона участвует влажность воздуха. Здесь справедливо следующее правило: «при пониженной влажности происходит слишком быстрое твердение поверхностного слоя, которое вызывает растрескивание и последующее разрушение». Поэтому в жаркое время года, свежезалитую конструкцию следует несколько раз в световой день орошать (сбрызгивать) водой, а лучше всего накрыть ее полиэтиленовой пленкой на несколько дней.
Полезный совет! В общем случае, при среднесуточной температуре окружающего воздуха 20 градусов Цельсия, перед тем как начать «ходить» по свежезалитой бетонной конструкции, а также ездить по ней тачкой или тележкой со строительными материалами, в обязательном порядке следует выдержать не менее 72 часов (3 суток) и только потом начинать ту или иную «строительную» деятельность!
salecement.ru
Затвердевание бетона: особенности быстротвердеющих составов
Основной особенностью бетона является прочность на сжатие – именно это его свойство отображено в марке. Однако достигается марочная прочность не сразу, а в процессе постепенного затвердевания. Далее мы подробней рассмотрим,как твердеет бетон, какие факторы влияют на данный процесс и как от этого зависит прочность материала.
Затвердевший бетон
Особенности затвердевания
Что такое отвердение бетона и как оно происходит
Как известно, в качестве связующего вещества, в бетоне используют цемент. При его взаимодействии с водой возникает химическая реакция, которая приводит к возникновению каменистых новообразований, которые и скрепляют друг с другом наполнитель – щебень и песок.
Отрезок времени, во время которого образуются начальные связи между наполнителем, называется схватыванием. Однако, сразу после образования этих связей твердость бетона очень низкая. Поэтому для набора прочности им требуется еще некоторое время.
Так как процесс затвердевания достаточно долгий, за это время вода, без которой набор прочности невозможен, успевает улетучиться. Чтобы не допустить высыхание раствора раньше времени, после заливки его укрывают полиэтиленовой пленкой или рубероидом, а также периодически смачивают водой.
График затвердевания бетона и набора прочности
Обратите внимание!Крайне важно, чтобы масса высыхала равномерно и умеренно.В противном случае это приведет к снижению прочности материала и его растрескиванию.
Время затвердевания
Домашних мастеров, которые впервые занимаются бетонными работами, всегда интересует – сколько твердеет бетон? Данный процесс зависит от ряда факторов, таких как температура окружающей среды, влажность воздуха и т.д. Однако, при нормальных условиях этот срок составляет 28-30 суток.
После окончания срока затвердевания, конструкцию можно подвергать расчетным нагрузкам. Надо сказать, что даже после окончательного затвердевания, материал продолжает набирать прочность. Этот прирост дает гарантию надежности бетонных конструкций.
Наиболее же активный набор прочности происходит в первые 5-7 суток после заливки. За этот срок материал набирает до 70 процентов прочности.
Надо сказать, что при увеличении срока затвердевания раствора, характеристики материала улучшаются. Поэтому в некоторых случаях срок затвердевания бетона специально замедляют. Как правило, это происходит при возведении сооружений, которые впоследствии будут подвергаться воздействию влаги.
К таким относятся:
- Пирсы;
- Плотины;
- Дамбы и т.д.
На фото — обработка бетонных блоков в автоклаве
Ускорение застывания
В некоторых случаях скорость застывания раствора необходимо увеличить, к примеру, при проведении строительных работ в зимнее время или при производстве строительных материалов из бетона.
На сегодняшний день существует два способа ускорения застывания раствора:
- При помощи автоклавной обработки;
- При помощи специального затвердителя.
Автоклавная обработка
Термовлажностная обработка, которую еще называют запаркой или автоклавной обработкой, позволяет укорить процесс затвердевания в десятки раз. Для этого используют специальные печи (автоклавы), в которые на определенное время помещаются бетонные изделия.
Благодаря пропариванию под высоким давлением, раствор набирает прочность за 12-16 часов.
К недостаткам данной технологии можно отнеси следующие моменты:
- После пропарки материал перестает набирать прочность. Однако, в настоящий момент данный метод настолько усовершенствован, что автоклавный бетон практически не уступает по прочности обычному.
- Невозможно обработать крупные конструкции. Поэтому в условиях стройки данная технология неприменима.
Жидкийзатвердитель для бетона
Использование затвердителя
Отвердитель для бетона представляет собой жидкую добавку, которая позволяет ускорить время схватывания раствора. Это единственный эффективный способ повлиять на данный процесс на строительной площадке.
Надо сказать, что подобные добавки улучшают и некоторые другие свойства бетона:
- Увеличивают раннюю морозостойкость и раннюю прочность материала.
- Пластифицируют раствор.
- Увеличивают прочность материала на сжатие при отрицательных температурах.
- Позволяют заниматься строительными работами при отрицательных температурах. Допустимый температурный предел может быть разным, в зависимости от типа состава. Данную информацию содержит инструкция на упаковке.
В результате всех этих свойств, применение отвердителей получило в последнее время широкое распространение.
Антиморозная добавка для бетона
Отвердение бетона при низких температурах
Для обеспечения нормального застывания бетонного раствора температура окружающей среды не должна опускаться ниже +5 градусов, особенно на стадии схватывания. Если произойдет замерзание бетона при затвердевании – последствия будут необратимыми.
Связано это с тем, что в составе имеется вода, которая при замерзании кристаллизуется. Причем, эти кристаллы способны разрушать структуру бетона, поэтому после цикла замерзания/оттаивания прочность материала серьезно снизится, а также ухудшатся прочие его свойства. Соответственно, продолжать строительство в таком случае нельзя.
На сегодняшний день строителями придумано много способов по недопущению замерзания. Один из них мы рассмотрели выше – можно использовать быстротвердеющий бетон, чтобы он не успел замерзнуть на морозе. Кроме того, в состав добавляют специальные присадки, которые понижают температуру замерзания воды.
Обогрев бетона
Некоторые добавки позволяют заниматься строительными работами при температуре до -25 градусов по Цельсию. Также следует отметить, что цена таких составов вполне доступная, благодаря чему стоимость строительства не увеличивается.
Кроме того, смесь зачастую обогревают прямо в опалубке. Для этого могут использоваться внешние обогреватели для бетона или обогревающие провода, которые монтируются своими руками на арматуру. Также распространен метод пропускания электричества через бетон.
Совет!После окончательного застывания, бетон становится настолько прочным, что его механическая обработка вызывает определенные трудности, особенно если он армирован.Поэтому единственным эффективным вариантом является использование инструмента с алмазными насадками, примером того является алмазное бурение отверстий в бетоне или резка железобетона алмазными кругами.
После того как раствор схватится, низкие температуры ему будут не страшны, поэтому самое главное защитить его от замерзания на первых этапах отвердения.
Вывод
Застывание бетона является важным процессом, так как от него зависит итоговое качество материала, а значит и прочность всего сооружения. Поэтому при выполнении бетонных работ необходимо обеспечить оптимальные условия затвердевания состава, а также дождаться набора его марочной прочности.
Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.
masterabetona.ru
Условия твердений бетона и уход за ним
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Уход за бетоном и контроль его качества
Условия твердений бетона и уход за нимТвердение бетона представляет собой сложное физико-химическое явление, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения.
Вода проникает в глубь частиц цемента постепенно, в результате все новые его порции вступают в химическую реакцию. Поэтому и бетон твердеет постепенно. Даже через несколько месяцев твердения внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой.
При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%, создаваемой в специальной камере или при засыпке бетона постоянно увлажненным песком либо опилками.
При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон (на портландцементе) через 7—14 дней после приготовления набирает 60—70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.
Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.
При твердении бетона всегда изменяется его объем. Твердея, бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетонного блока вследствие выделения тепла при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.
Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. Твердение бетона при температуре ниже нормальной замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.
Продолжительность твердения имеет большое практическое значение при бетонных работах. Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить в ранние сроки, а главным образом при работах зимой и изготовлении бетонных и железобетонных изделий.
Для ускорения твердения бетона применяют д@бавки-ускорите-ли, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией. При этом количество добавок-ускорителей твердения бетона в процентах от массы цемента не должно превышать следующих величин: сульфат натрия — 2%, нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-сульфат натрия и нитрит-нитрат-хлорид кальция — 4%, хлорид кальция в бетоне армированных конструкций — 2%, в бетоне неармированных конструкций — 3 .
Добавки-ускорители твердения не следует вводить при применении глиноземистого цемента, а также в конструкциях, армированных термически упрочненной сталью, кроме сульфата натрия в железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в зонах действия блуждающих токов. Кроме того, добавки хлорида кальция, нитрит-нитрат хлорида кальция не допускается применять в предварительно-напряженных конструкциях, а добавки хлорида кальция — и в конструкциях с ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром 5 мм и менее, а также в железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде (агрессивность среды устанавливается по СНиП П-28—73).
Полный перечень ограничений по применению добавок-ускорителей в конструкциях приведен в СНиП III-15—76.
В производстве сборного железобетона широко применяют для ускорения твердения тепловую обработку бетона паром или электрическим током. Введение в бетонную смесь добавок-ускорителей твердения сокращает продолжительность тепловой обработки.
Иногда при аварийных восстановительных работах используют дорогостоящий глиноземистый цемент, который через сутки твердения дает 80—90
28-дневной прочности.Ускоряют процесс твердения особо быстротвердеющие портландцемента: (ОБТЦ) и быстротвердеющие портландцемента (БТЦ), а также жесткие бетонные смеси на обычных цементах.
Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких изменений температуры.
Отсутствие ухода может привести к получению низкокачественного, дефектного и непригодного бетона, а иногда к разрушению конструкции несмотря на хорошее качество применяемых материалов, правильно подобранный состав смеси и тщательное бетонирование. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить даже тщательным уходом в последующие дни.
Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей, систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (брезентом или мешковиной), а при отсутствии этих материалов поверхность бетона закрывают через 3—4 ч после укладки бетона слоем песка или опилок и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки влагоемкого покрытия должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70% проектной прочности.
Поливают бетон из брандспойтов с наконечниками, разбрызгивающими струю.
В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и круто наклонные поверхности поливать непрерывным током воды через систему трубок с мелкими отверстиями. В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно.Свежеуложенный бетон, находящийся в соприкосновении с текучими грунтовыми водами (особенно агрессивными), должен быть защищен от их воздействия путем временного отвода воды, устройства изоляции и другими средствами в течение 3 суток, если он приготовлен на глиноземистом цементе, и 14 суток при приготовлении на прочих цементах.
Укрытие и поливка бетона требуют значительной затраты труда, поэтому поверхности, не предназначенные в дальнейшем для монолитного контакта с бетоном и раствором (например, площадки, дороги, аэродромные покрытия, полы, перекрытия), а также слои набрызгбетона допускается вместо укрытия и поливки покрывать специальными окрасочными составами и защитными пленками (лаком «этиноль», дегтевыми и битумными эмульсиями, разжиженным битумом, полимерными пленками).
Ограждающие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях, к влажности которых предъявляются особые требования, водой не поливают, а покрывают окрасочным составом и пленками, предохраняющими бетон от увлажнения.
Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированной конструкции допускается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.
Состав мероприятий по уходу за бетоном, порядок и сроки их проведения устанавливаются строительной лабораторией и утверждаются техническим руководством строительства.
Способы регулирования температурно-влажностного режима в бетоне массивных конструкций гидротехнических сооружений с начала укладки бетонной смеси до момента замоноличивания межблочных швов и режимы охлаждения бетона устанавливаются в проекте сооружений или в проекте производства работ и регламентированы СНиП Ш-45—76.
Мероприятия по уходу за бетоном ежедневно заносят в «Журнал бетонных работ».
Читать далее: Контроль качества бетона и приемка работ
Категория: - Уход за бетоном и контроль его качества
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
гидратация цемента, схватывание бетона, твердение бетона, гидратация
Многие знают, что цемент при взаимодействии с водой твердеет и превращается в так называемый цементный камень. Однако, немногие знают суть этого процесса: как твердеет, почему твердеет, что нам даёт осознание происходящей реакции и каким образом мы можем на неё воздействовать. На сегодняшний момент понимание всех стадий гидратации позволяет учёным изобретать новые добавки в бетон или цемент, так или иначе воздействующие на процессы, происходящие в период схватывания цемента и твердения бетонной или ЖБИ конструкции.
Заводы выпускающие ЖБИ или товарный бетон могут пользоваться этими добавками с огромной пользой для себя. Это и экономия электроэнергии и газа за счёт сокращения сроков пропаривания ЖБИ изделий, и снижение трудозатрат на вибрирование, и скорость оборачивания формоснастки или опалубки, и экономия цемента, и улучшение качественных характеристик товарного бетона и изделий ЖБИ. Всё это возможно за счёт применения специальных добавок для бетона или цемента. Перечень используемых на сегодняшний день добавок довольно велик, поэтому ему посвящён отдельный раздел добавки в бетон.
Вообще, в процессе набора прочности бетона присутствуют две основные стадии:
- схватывание бетона довольно короткая стадия, происходящая в первые сутки жизни бетона. Время схватывания бетона или цементного раствора существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При классической расчётной температуре 20 градусов начало схватывания цемента происходит примерно через 2 часа после затворения цементного раствора, а конец схватывания наступает примерно через три часа. То есть - процесс схватывания занимает всего 1 час. Однако, при температуре 0 градусов этот период растягивается до 15-20 часов. Чего говорить, если само начало схватывания цемента при 0 градусов начинается лишь спустя 6-10 часов после затворения бетонной смеси. При высоких температурах, например при пропаривании ЖБИ в специальных камерах мы ускоряем период схватывания бетона до 10-20 минут!
В течение периода схватывания бетон или цементный раствор остаются подвижными, на них ещё можно воздействовать. Тут действует механизм тиксотропии. Пока Вы "шевелите" несхватившийся до конца бетон, он не переходит в стадию твердения, и процесс схватывания цемента растягивается. Именно поэтому доставка бетона на бетоносмесителях, сопровождающаяся постоянным перемешиванием бетонной смеси, способна сохранить её основные свойства. При желании прочтите подробности про основные свойства и состав бетона.
Из личного опыта могу вспомнить экстраординарные случаи, когда наши миксера с бетоном стояли и "молотили" на объекте по 10-12 часов, в ожидании разгрузки. Бетон в такой ситуации не твердеет, но происходят некие необратимые процессы, существенно снижающие его качества в дальнейшем. Мы называем это свариванием бетона. Особенно критичны такие мероприятия летом в жару. Вспомните сокращённые сроки схватывания цемента при высокой температуре, о которых мы говорили выше. Менеджеры и диспетчера Компании BESTO стараются избегать подобных казусов, но иногда происходят непредвиденные ситуации, в основном связанные с обрушением некачественной опалубки. Бетон разливается, все бегают, пытаясь его собрать, восстанавливают опалубку, а время идёт, а ещё не разгрузившиеся бетоносмесители с бетоном стоят и молотят. Хорошо, если есть куда переадресовать, а если нет? Одним словом - беда.
- твердение бетона это процесс наступает сразу после окончания схватывания цемента. Представьте, что мы при помощи бетононасоса наконец-то уложили бетон в опалубку, он благополучно схватился, и тут собственно и начинается процесс твердения бетона. Вообще, твердение бетона и набор прочности ЖБИ идёт не месяц, и не два, а годы. 28 суточный срок регламентирован лишь для того, чтобы гарантировать определённую марку бетона на тот или иной период. График набора прочности бетона или ЖБИ нелинеен и в первые дни и недели процесс происходит наиболее динамично. Почему же так? А вот как раз давайте разберёмся. Пришла пора поговорить про процесс гидратации цемента.
Минералогический состав и гидратация цемента
Мы не будем здесь разбирать сами стадии получения портландцемента, для этого есть специальный раздел, описывающий производство цемента более подробно. Нас интересует лишь состав цемента и его основные компоненты, вступающие в реакцию с водой при затворении цементного раствора или бетона. Итак. В качестве основы портландцемента рассматриваются четыре минерала, полученные в результате всех стадий производства цемента:
- C3S трёхкальциевый силикат
- C2S двухкальциевый силикат
- C3A трёхкальциевый алюминат
- C4AF четырёхкальциевый алюмоферит
Поведение каждого из них на разных стадиях схватывания бетона и его твердения, существенно отличается. Одни минералы вступают в реакцию с водой затворения сразу, другие немного погодя, а третьи - вообще не понятно зачем здесь "ошиваются". Давайте рассмотрим всех по порядку:
C3S трёхкальциевый силикат 3CaO x SiO2 минерал участвующий в процессе нарастания прочности цемента в течение всего времени. Без сомнения, он является главным звеном, хотя, в период первых суток жизни бетона у трёхкальциевого силиката есть серьёзный более шустрый соперник C3A, о котором мы упомянем позже. Процесс гидратации цемента является изотермическим, то есть - химическая реакция сопровождающаяся выделением тепла. Именно C3S "греет" раствор цемента при затворении, прекращает греть в период с начала затворения до момента начала схватывания, затем выброс тепла в течение всего периода схватывания и дальше происходит постепенное снижение температуры.
Трёхкальциевый силикат и его вклад в набор прочности бетона наиболее значим лишь в первый месяц жизни бетонной или ЖБИ конструкции. Это те самые 28 дней нормального твердения. Далее, его влияние на набор прочности цемента ощутимо уменьшается.
C2S двухкальциевый силикат 2CaO x Si02 начинает активно действовать лишь спустя месяц после затворения цемента в бетонной смеси, как будто принимая смену у своего трехкальциевого брата-силиката. В течение первого месяца жизни бетона или ЖБИ он в общем-то валяет дурака и ждёт своего часа. Это период безделья и расслабухи можно существенно сократить за счёт применения специальных добавок в цемент. Зато, его действие длится годами, в течении всего периода нарастания прочности железобетона, ЖБИ или бетона.
C3A трёхкальциевый алюминат 3CaO x Al2O3 наиболее активный из перечисленных. Он начинает кипучую деятельность с самого начала процесса схватывания. Именно ему мы обязаны за набор прочности, в течение первых дней жизни бетона или железобетона. В дальнейшем его роль в твердении и наборе прочности минимальна, но в скорости ему нет равных. Марафонцем его не назовёшь, а вот спринтером, пожалуй - да.
C4AF четрыёхкальциевый алюмоферит 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 это как раз тот самый, который - "непонятно зачем вообще здесь ошивается". Его роль в наборе прочности и твердении минимальна. Незначительное воздействие на набор прочности отмечается лишь на самых поздних сроках твердения.
Все перечисленные компоненты при затворении водой вступают в химическую реакцию, благодаря которой происходит нарастание, сцепление и осаждение кристаллов гидратированных соединений. По сути, гидратацию можно назвать и кристаллизацией. Так наверное понятней.
Благодаря стараниям учёных и научным разработкам многочисленных испытательных лабораторий и НИИ стало возможным прогнозируемое и регулируемое воздействие на процесс гидратации цемента, влияние на начало и конец схватывания, регулируемая подвижность бетона, его прочность, коррозионная стойкость и так далее. В основном это делается за счёт применения специальных добавок в бетон. Спектр доступных методов воздействия на процесс схватывания цемента и дальнейшего набора прочности бетона или ЖБИ довольно широк и более подробно он описан в разделе добавки для бетона.
Компания БЭСТО поставляет товарный бетон и раствор, изготовленные с применением самых современных добавок, позволяющих получать бетонные смеси и цементные растворы с улучшенными показателями по морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности и т.д. Современное дозирующее и бетоносмесительное оборудование помогает добиться наилучших результатов по однородности состава бетонной смеси или цементного раствора.
Надеюсь, что не загидратировал Вам мозги своими силикатами и алюминатами. С трёхкальциевым приветом, Эдуард Минаев.
www.avtobeton.ru
Время затвердевания бетона: таблица, фото и видео
Бетон используется повсеместно, как наиболее прочный и одновременно доступный строительный материал. Но в момент заливки он имеет кашеобразное состояние, которое не составляет впечатление надёжного фундамента или стены.
Сколько же должно пройти времени, чтобы можно было переходить к последующим монтажным работам, не опасаясь за надёжность постройки? В этой статье мы постараемся найти ответ на данный вопрос.
График, демонстрирующий время твердения бетона при разной температуре
Период застывания
Для того чтобы наилучшим образом понять весь процесс и оценить его продолжительность, начнём с состава бетона и происходящих в нём процессов.
Структура
Всё гениальное просто.
Так и в случае с бетонированием берутся абсолютно доступные ингредиенты для замешивания необходимого раствора:
- Песок. Карьерный песчаник служит отличным средством для уменьшения пористости готового материала.
Фото песчаного карьера
- Гравий. Определяет уровень прочности будущей бетонной конструкции, повредить которую возможно будет лишь насадками с алмазным напылением.
Резка железобетона алмазными кругами – единственный способ качественной обработки
- Вода. Выступает в роли дисперсной среды для объединения всех используемых элементов и, вступая в контакт с цементом, позволяет ему каменеть.
Совет: рекомендуется после заливки раствора накрыть его полиэтиленовой плёнкой и поливать водой до полного застывания.Это значительно улучшит его прочностные характеристики.
Защитите бетон от преждевременного пересыхания
- Цемент. Является вяжущим веществом, которое, как мы отметили выше, в сочетании с водой превращается в прочный камень и объединяет все остальные составляющие компоненты. Именно от него в наибольшей степени и зависит время затвердения бетона.
Совет: рекомендуется использовать цемент только наивысшего качества марок М400 и М500.Цена таких смесей хоть и выше, но только они смогут обеспечить надлежащий уровень схватывания раствора.
Пятисотая марка – лучший выбор для создания фундамента
Фактор положительного влияния
Итак, мы разобрались в структуре бетона и происходящих в нём процессов. Если замес сделан правильно, то, что может повлиять на время его застывания? В начале статьи приведён график зависимости созревания раствора от температуры. А ниже приведена подобная таблица, только с учётом среднесуточных показателей:
Таблица времени твердения бетона в зависимости от среднесуточной температуры
Как видите, уровень тепла – это единственный, по сути, фактор, влияющий на то, сколько времени твердеет бетон. Чем больше градусов выше нуля, тем быстрее состав наберёт свою крепость, но из-за того, что температура меняется в течение суток и невозможно добиться единого постоянного показателя, идеальным вариантом станет срок в 28 дней.
Первое схватывание происходит в первые семь дней, что составляет 70 процентов от общего показателя прочности бетона. Но максимальный результат постепенно набирается ещё следующие три недели. И тогда, как мы уже отмечали ранее, только алмазные насадки смогут нанести повреждение готовому продукту.
Алмазное бурение отверстий в бетоне – единственный способ обработки
Фактор отрицательного влияния
Это всё та же температура, только отрицательная. Инструкция запрещает производить бетонирование в зимний период, когда возможны морозы. Это происходит в результате того, что вода замерзает и не вступает в реакцию с цементом, исключая процесс его окаменения. И даже более того, кристаллизируясь, она расширяется и разрушает структуру бетона изнутри.
В итоге, даже если на вид поверхность конструкции покажется достаточно прочной, после оттаивания жидкости вы получите рыхлую не на что негодную субстанцию. Таким образом, либо стоит закладывать бетон летом, либо своими руками позаботиться о его прогреве при минусовой температуре.
Для этого можно использовать следующие методы:
- Добавить в состав раствора противоморозную добавку, которая не даст воде замерзнуть зимой.
Образец морозостойкой добавки
Нагревательный кабель в действии
Ускорение
Также стоит упомянуть о специальных модификаторах, которые при попадании в бетон в процессе замешивания способны значительно улучшать его свойства, включая сокращение термина застывания. Некоторые добавки способны сократить его до недели, что позволит вам уже в первые дни убрать опалубку, а по истечении указанного срока начать выполнение последующих строительных работ.
Пример модификатора, ускоряющего период схватывания бетона
Заключение
Четыре недели бетону хватает для полного созревания, частичное же происходит уже через 5-7 дней. Основным параметром, способным сократить или продлить это время является температура окружающей среды.
Высокая позволяет схватиться быстрее, низкая замедляет процесс и даже может совсем испортить замес. Но зато непостоянность природной погоды можно всегда компенсировать такими искусственными методами, как специальные добавки и электрическое прогревание.
Идеально застывший бетонный фундамент
Видео в этой статье предоставит вашему вниманию дополнительную информацию, касающуюся изложенных материалов. Выдерживайте положенное время, и залитый вами бетон всегда будет максимально прочным.
masterabetona.ru
Время твердения бетона | Срок набора прочности бетонной смеси
Набор прочности бетона происходит за долгий срок. Твердая поверхность при нормальных условиях окружающей среды появляется через несколько часов, но она не подходит для выполнения последующих работ. После этого пройдет несколько недель для достижения максимальной плотности по всему объему материала.
Оптимальный срок затвердевания
Выполняя все условия твердения бетона, профессионалы получают прочный фундамент или монолит через 28 дней. Данные рассчитаны на практике, но зависят от разных причин. В них не так сложно разобраться, если сравнить существующие зависимости.
Процесс затвердевания также зависит от применяемого оборудования. Так, уплотнение по всему объему гарантирует получение высоких показателей, а также гарантирует увеличение скорости застывания. Из-за чего максимальный срок набора прочности стоит считать условным.
Чем схватывание отличается от затвердевания?
Люди часто путают схватывание бетона и его затвердевания. Они используют оба понятия, не понимая, насколько велика разница между ними. Какие основные отличия нужно выделить?
- Срок;
- Коэффициент усадки;
- Удаление воды.
Указанные особенности свойственны строительному материалу. Для сравнения процессов потребуется подробное рассмотрение, которое покажет разницу между ними.
Срок
Срок схватывания ограничивается часами, а затвердевание длится несколько недель. В этом состоит главная практическая разница, показывающая, что понятия путать нельзя. Разное время «старения» бетона влияет на плотность, поэтому о прочности после схватывания нельзя говорить. После него процесс продолжается, не позволяя нагружать поверхность.
Коэффициент усадки
Бетон B12,5 часто применяется в строительстве. На его примере можно сравнить процесс усадки сопутствующий схватыванию и затвердеванию. В первом случае он достигает 4 мм на 1 м толщины, а во втором – 1 мм. Разница оказывается значительной. Она напрямую зависит от процесс, происходящего внутри строительного материала, поэтому легко объясняется физическими свойствами компонентов.
Удаление воды
Основным компонентом смеси является вода. Во время схватывания начинает застывать цемент, что приводит к созданию связей между компонентами. В процессе начинает вытесняться вода. Она должна сохраняться на поверхности, чтобы потом правильно прошел процесс затвердевания. Он основывается на постепенном испарении воды без появления лишних пор. Так что разница оказывается значительной, что позволяет бетону обрести марочную прочность.
Затвердевание материала потребует некоторое время в отличие от схватывания. Не нужно путать эти понятия, полезнее рассмотреть оба процесса, оценив основные особенности. После чего удастся распознать причины разницы в сроках и в усадке.
betoplus.ru
