Влияние отрицательных температур на бетон. Затвердение бетона при низких температурах
автоклавная обработка, использование затвердителя. Особенности отвердения при низких температурах
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.
загрузка…
Как влияет низкая температура на бетон?
Бетон обладает небольшой стойкостью к низким температурам, особенно это касается недавно уложенного бетона. Низкая температура определяет время затвердения бетонной смеси, поэтому можно говорить о том, что бетон крайне чувствителен к холоду.
Можно привести один пример, если понизить температуру с двадцати градусов тепла до пяти градусов, процесс затвердения бетонной смеси замедляется в два-пять раз.
А при температуре в ноль градусов по Цельсию, процесс застывания практические прекращается. Чтобы возобновить процесс твердения, необходимо поддерживать температуру в оптимальных пределах.
Почему же при низкой температуре замедляется твердения бетонной смеси?
Дело в том, что из-за низкой температуры, вода, которая содержится в бетоне – замерзает, а при нулевой температуре вовсе превращается лед. В итоге твердение бетона прерывается.
Когда вода в бетоне замерзает, ее объем в смеси увеличивается как минимум на девять процентов. Поэтому при проведении строительных работ в холодную погоду, рекомендуется использовать специальный зимний бетон, в состав которого входят различные химические добавки.
Что происходит с бетоном под влиянием низких температур?
Низкая температура может привести к разрушению структуры недавно уложенной бетонной смеси. Все это происходит в результате большого давления в порах. Кроме того замерзшая вода образовывает на поверхности бетона ледяную пленку, которая нарушает контакт между цементной смесью и поверхностью заполнителя, в итоге качество бетона заметно снижается.
Крайне негативно на бетон влияют повторные заморозки и размораживания. В замороженном бетоне происходит разрушение кристаллов цементного клея.
Поэтому если бетон заморозился до схватывания бетонного раствора, после его размораживания, процесс твердения уже не начнется, так как структура цементного клея уже полностью разрушена.
Если же твердение бетона уже началось, и он вдруг заморозился, процесс затвердения прекратиться до тех пор, пока в воде будут содержаться кристаллы льда. После размораживания, кристаллики снова превратятся в воду и твердение продолжится. Но это только в том случае, если не нарушена структура цемента.
Однако в любом случае, после размораживания, общее качество бетона уменьшается. Падают прочностные характеристики, а также сцепление бетона с арматурой (это касается заливки фундамента).
www.kbzb.ru
Влияние отрицательных температур на бетон
Бетон сильно подвержен влиянию температуры окружающей среды. Причем это относится не только к готовому изделию, но и к цементной смеси на этапе производства. При отклонении от нормативной температуры, которая составляет 200С, процесс твердения замедляется или вообще прекращается. Так, при понижении температуры с 20 до 5 0С схватывание замедляется почти в пять раз. Твердение бетона останавливается при температуре 0 0Си ниже. Причина этому – наличие воды в бетоне. Она превращается в лед и процесс заканчивается. Если температура окружающей среды ниже, то применяют специальные присадки, или меры по созданию нужной температуры воздуха.
Выделяют две стадии твердения бетона:
- Схватывание.
- Затвердевание.
Схватывание происходит довольно быстро, и если замораживание бетонной смеси начнется до наступления второй стадии, то разрушатся частицы цементного клея и процесс станет необратимым.
Стадия затвердевания, она же гидратация, длится несколько дней. Как понятно из названия при этой стадии необходима вода, которая взаимодействует с цементом. Поэтому понижение температуры в это время не смертельно, но твердение останавливается. Оно не возобновится, пока вода не растает и не активизирует процесс. Однако бесследно кристаллизация не проходит. Структура бетона меняется, уменьшается сцепление с арматурой и вследствие чего прочность изделия. Самое неудобное время для бетонирования поздняя осень, когда случаются неожиданные заморозки, а бетон используется безо всяких добавок. Максимальныйурон наносится верхней части изделия, и она может потрескаться. Ведь вода имеет меньшую плотность и поднимается вверх.
Постоянное замораживание и оттаивание во второй стадии твердения бетона также сильно снижает прочность. Именно поэтому разработаны специальные технологии бетонирования при отрицательных температурах. Бетонирование можно вести при температуре до -25 0С. Поддержание нормальных условий необходимо соблюсти хотя бы до достижения минимальной прочности, при которой можно сооружение выдержит требуемые нагрузки.
Замораживание и оттаивание также влияет и на готовую продукцию. Бетон – гигроскопичный материал (способный впитывать воду), поэтому увеличение частиц воды вызывает трещины и вследствие чего снижение прочности. Именно поэтому важно подобрать бетонную смесь с правильной маркой по морозостойкости (количество циклов замораживания/оттаивания, которое выдерживает бетон и теряет не более 5% прочности).
regionstroibeton.ru
