Набор прочности бетона во времени с прогревом

Возведение конструкций различной конфигурации и назначения предполагает заливку фундамента. Поэтому многие строители, преимущественно начинающие, интересуются тем, каково же время набора прочности бетона. Сразу стоит отметить, что этот процесс зависит от многочисленных моментов, среди которых не только условия окружающей среды, но и составляющие самого раствора, используемого для заливки фундамента.

В этой статье мы попробуем разобраться, как набирает прочность бетон и есть ли методы ускорения этого процесса.

Условно, он делится на 2 этапа:

1. Схватывание. Этот этап происходит в течение первых 24 часов после замешивания основы. Время схватываемости раствора зависит от показателей температуры в помещении или на улице. И если обеспечить должные условия, то можно ускорить схватывание бетонной массы.
2. Твердение. Как только основа схватится, то наступает затвердение. Как ни странно, но затвердевание фундамента продолжается в течении 12-24 месяцев. При этом заявленные производителем значения, при обеспечении благоприятных условий, определяется на 28 день после заливки.

Интересно, что во многих источниках можно найти, от чего зависит кинетика набора прочности – температур, время. влажность, качество ингредиентов. Но мало где найдешь ответ на вопрос, за счет чего бетон набирает прочность? Это происходит в процессе гидратации цемента.

В сухом материале присутствуют 4 основных элемента:

• аллит;
• белит;
• трехкальциевый алюминат;
• четырехкальциевый аллюмоферрит.

Первым при замесе в реакцию вступает аллит, но это самый хрупкий минерал. Далее идут алюминаты и алюмоферриты. Последним в реакцию вступает белит, он же и дает необходимую прочность. При этом он гидратируется постепенно, ежегодно набирая нужные параметры. Даже спустя 50 лет процесс гидратации идет, соответственно, все это время бетон продолжает набирать прочность.

Процесс гидратации цемента начинается с момента смешения с водой и продолжается в течение долгого времени

Что же касается именно бетона, то его параметры зависят от степени гидратации цемента. Если речь идет о низкой степени, то спустя 4 недели она достигнет искомых 90%. В высокопрочном составе через это же время будет только половина (до 49%), и в дальнейшем с течением времени она будет только нарастать. В среднем за 3-5 лет прирост составляет порядка 60%.

Как было сказано ранее, на то, сколько бетон набирает прочность, влияет целый ряд нюансов, к основным из которых относится:

• температурные условия окружающей среды;
• уровень влажности в месте, где производится заливка основы;
• марка цемента;
• время.

Набор прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды, это актуальный вопрос для большинства людей, которые собственными силами занимаются заливкой фундамента. Тут стоит запомнить одно главное правило: чем холоднее на улице или в помещении, где проводится бетонирование поверхности, тем больше время твердения.

Скорость набора прочности бетона в зависимости от температуры

При температуре ниже 0°С укрепление основы приостанавливается и, как следствие, срок набора прочности увеличивается на неопределенное время. Порой достижение заявленных производителем прочностных характеристик происходит спустя несколько лет. Это когда процесс происходит в северных регионах. Такое явление обусловлено тем, что вода, имеющаяся в цементной массе, замерзает. А поскольку за счет влаги обеспечивается необходимая для процесса гидратация, то и затвердевание, так сказать, «замораживается».

Но как только на улице начнет теплеть и станет выше нулевой отметки, твердение продолжится. И так далее. Так выглядит набор прочности бетона в зависимости от температуры.

Теплые погодные условия «активизируют» и ускоряют твердение цементной основы. Скорость твердения бетона в зависимости от температуры прямо пропорциональна увеличению показателей окружающей среды. Так, при 40°С заявленные производителем показатели достигаются через 7-8 дней. Именно по этой причине многие опытные специалисты рекомендуют проводить заливку бетонного фундамента на приусадебном участке в жаркую погоду, за счет чего требуется гораздо меньше времени на организацию всего строительного процесса в целом, нежели в случае с заливкой фундамента в более холодную погоду.

Зимой, как только температура опускается до отметки 0 градусов, процесс гидратации полностью прекращается

Но даже в этом случае не стоит «пережаривать» бетон – пока нижние слои схватятся, верхние начнут трескаться. Это не добавляет ни эстетики, ни твердости. При проведении работ в жаркое время поверхность 2-3 раза в день обильно поливают водой и накрывают целлофаном.

За сколько бетон набирает прочность в зимнее время года? По сути, возведение фундамента зимой – это трудоемкий процесс, который требует использования специального оборудования для регулярного прогрева цементной массы с целью ускорения процесса его затвердевания.

При работе с бетонной массой с целью ускорения ее затвердевания нагрев свыше 90°С недопустим. Это может привести к растрескиванию будущей поверхности.

Для того, чтобы понять каким образом температура влияет на процесс затвердевания, можно изучить график набора прочности бетона. Это позволит визуально разобраться в данном явлении. График набора состоит из линий, которые выстроены на основании данных, собранных для цемента М400 при разном режиме.

График твердения бетона позволяет определить, какое процентное соотношение от марочных показателей будет достигнуто через некоторый временной промежуток. Проще говоря, по этим линиям можно узнать, сколько дней масса набирает марочное значение твердости при той или иной температуре.

График набора прочности по марке цемента

С целью определения оптимального, можно даже сказать, безопасного срока начала проведения строительных работ зачастую берется во внимание таблица набора прочности. По ней можно с легкостью определить за какое время застынет фундамент, приготовленной из той или иной марки цемента. Поэтому опытные специалисты всегда и пользуются подобными информационными таблицами.

Марка цемента

Среднесуточная t цементной основы, °С

Срок затвердевания по суткам

источник

Возведение любых видов построек не обходится от заливки бетона, главный плюс которого – высокая прочность на сжатие. Но производить нагрузку на конкретную часть нельзя, для начала нужно дождаться завершения набора прочности бетона.

На этот процесс оказывает влияние множество факторов, среди которых не только условия внешней среды, но и характеристики самого бетона.

Чтобы данный материал достигнул максимального значения своей прочности, необходимо около 28 суток. Для обеспечения большей долговечности сооружения, нужно представлять, как происходит данный процесс и сколько времени он требует для завершения.

ОН представляет собой два этапа. В первом бетон схватывается, а во втором он окончательно затвердевает и набирается прочности.

Низкая температура на улице способствует более медленному процессу затвердевания, а в том случае, когда она достигнет отрицательного порога, весь процесс набора прочности полностью останавливается. Это происходит за счет замерзания воды, обеспечивающей гидратацию смеси.

При дальнейшем повышении температуры воздуха, набор прочности продолжается. А если температура снова упала, то может заново остановиться.

Часто, состав бетона включает в себя некоторые модификаторы, обеспечивающие меньшее время затвердевания и меньший порог температуры, при которой набор прочности будет останавливаться. На рынке присутствуют составы, которые способны набрать необходимую прочность менее чем за 15 дней

Теплое время года позволяет ускорить процесс затвердевания бетонного состава. При температуре, не менее чем 40 градусов, данный процесс будет окончен за одну неделю. Поэтому, производить заливку на дачном земельном участке необходимо в жаркую погоду. Это позволит сократить стройки возведения конструкции.

В зимнее время потребуется подогреть бетон, что сделать самостоятельно немного проблемно: необходимо иметь специализированное оборудование и знать данную технологию данной работы.

Важно знать, что нагревать раствор свыше 90 градусов недопустимо!

Чтобы лучше понять влияние температуры на затвердевание состава, необходимо просмотреть данный график. Он отражает, как бетон марки M400 набирает прочность при различных температурах и сколько времени понадобится для определённого процента набранной прочности. Каждая линия обозначает определенную температуру. Первая из них равна 5 градусам, а последняя 50 градусам.

Это позволит определить срок распалубки конструкции из бетона. Как только прочность достигнет половины своего марочного значения, разрешается снимать опалубку.

Важно обратить внимание на то, что при температуре менее 10 градусов, необходимая прочность бетона не достигнет своего предела даже через 14 дней. В таком случае потребуется произвести подогрев бетонного раствора.

Для того, чтобы определить нормативный-безопасный срок начала работ по конструкции, строители часто использую следующую таблицу. По ней, исходя из марки бетона и его среднесуточной температуры можно узнать о набираемой прочности через определенное количество дней:

Если нормативно-безопасный срок, после которого разрешается выполнять дальнейшие работы равен 50%, то безопасный срок считается за 75-80%.

Исходя из времени выдержки бетонной смеси, нужное значение находится по данной формуле:

Прочность бетона на N-е сутки = марочная прочность × (lg (n) / lg (28) )

(n – не может равняться менее чем 3 суткам)

Сразу после заливки, бетонная смесь способна самостоятельно затвердевать из-за самостоятельного выделения тепла, но при замерзании в нем воды, данный процесс полностью приостанавливается. Поэтому, при работе с цементом в зимнее и осенне-весеннее время, необходимо приобретать смеси с противоморозными элементами в составе.

Глиноземистые составы способны после заливки выделять более чем в 7 раз больше тепла, чем классические растворы. Из-за этого, такой состав способен выдерживать более низкие температуры, набирая при этом прочность.

Также, на скорость данного процесса влияет и марка бетона. С уменьшением марки, падает его максимальная прочность.

Низкий уровень влажности отрицательно влияет на процесс набора прочности бетона, а при полном ее отсутствии, данный процесс останавливается полностью.

При максимальном уровне влажности и температуры (от 70 до 90 градусов) скорость набора прочности повышается в большей мере.

Нагревание состава при заниженной влажности приводит к высыханию цементной заливки и большему времени набора прочности. Чтобы не доводить раствор до такой ситуации, стоит периодически проводить его увлажнение, тогда, при жаркой погоде прочность наберется за минимально возможное время.

После произведения заливки фундамента цементным раствором, нужно подождать определенное количество времени, чтобы данная смесь остыла. Лишь после набора необходимого процента прочности позволяется продолжать дальнейшие этапы строительства здания.

Данный химический процесс набора прочности завершается в период от 1 до 28 дней. Такой большой разброс обуславливается наличием большого количества внешних факторов, таких как влажность или температура воздуха.

Также, данное время зависит от ряда факторов, связанных с самим составом цементного раствора и его марки, а также от толщины заливаемого слоя.

Схватывание раствора происходит в первые 24 часа с момента ее возделывания. Данное время на прямую зависит от температуры внешней среды.

При комнатной температуре (20 градусов) данный процесс занимает менее одного часа: схватывание начинается после попрошествии 2 часов со времени приготовления смеси, а завершение данного процесса оканчивается через 3 часа.

При более низкой температуре, время начала стадии схватывания немного отодвигается , а длительность процесса несоизмеримо увеличивается.

Так, к примеру, при уличной температуре в 0 градусов, схватывание начинается лишь после прошествия 6-10 часов после приготовления раствора, а завершится только после 15 или 20 часов. При высоких температурах, длительность данного процесса достигает минимума и может составить лишь 15-20 минут.

Во время своего схватывания, смесь из цемента остается вязкой и на нее возможно внешнее воздействие. Из-за тиксотропии, при которой вязкость при воздействии на раствор уменьшается, не схватившийся до конца бетон во время перемешивании не переходит в стадию затвердевания.

Данное свойство используют при транспортировке бетонной смеси при помощи бетоносмесителей. В них происходит постоянное перемешивание с помощью миксера, что позволяет сохранить свойства бетонной смеси. При таком воздействии, бетоновозка способна сохранить цементную смесь в незатвердевшем состоянии еще долгое время.

Но, при долгом внешнем воздействии, смесь «сваривается» и теряет некоторые свои качества. Особенно быстро процесс «сварки» происходит гораздо быстрее в теплое время года.

Данный процесс начинается сразу после полного схватывания бетона. Твердение и набор прочности будет продолжаться еще в течение нескольких лет, но при этом, марку бетону можно определить уже по прошествии 4 недель.

Набор прочности бетона можно определить, зная значения некоторых условий, а именно температуру и наличие в составе специальных добавок, влияющих на все процессы.

Узнав данные параметры, можно определить точный процент прочности бетона при помощи двух таблиц, которые уже были расположены выше:

Руководствуюсь всеми вышеприведенными советами, можно определить наиболее подходящий момент времени, когда можно будет производить дальнейшие работы по конструкции и обеспечить большее время эксплуатации сооружения.

Наиважнейшим свойством для бетонов, характеризующим его марку, является прочность изделия, которая проверяется в лабораторных условиях. Образец, достигший возраста 28 суток (срок, за который осуществляется набор прочности бетона в зависимости от температуры,может изменяться), подвергается нагрузке на сжатие до первых признаков разрушения. По результатам испытаний назначается марка бетона в условиях сжатия в диапазоне от М50 до М800.

Не все задумываются о том, а будет ли изделие обладать необходимой прочностью, слепо доверяя наемным рабочим или инструкции рабочего процесса, которую подсказал сосед

При проектировании строительства с применением бетонных смесей утверждается определенный класс материала для каждой отдельно взятой конструкции.

Использование той или иной марки зависит от области применения, но можно смело утверждать, что самыми ходовыми в градостроительстве считаются марки в диапазоне 100-500.

Обычно именно кубик является результатом лабораторных исследований

• Проектируя сооружения, где недопустимо образование трещин в опорных элементах (плотин, резервуарах запаса воды и т.п.) следует учитывать прочность затвердевшего раствора на растяжение.
• Проектирование дорожных покрытий и взлетных линий аэродромов большое значение имеет показатель прочности на растяжение при изгибе.

Все эти составляющие показателя прочности бетонов отражаются в маркировке материала.

Для понимания приведем соотношение показателей марочности и классности бетона с показателями прочности смеси классов:

• В 3,5 – средний показатель прочности 46 кгс/см2(ниже будут указаны только числовые значения)- марка 50.
• В 5 — 65 — М 75.
• В 7,5 – 98 — М 100.
• В 10 и В 12,5 — 131 и 164 — М 150.
• В 15 – 196 — М 200.
• В 20 — 262 — М 250.
• В 25 – 327 — М 300.
• В 30 — 393 — М 450.
• В 35 и В 40 — 458 и 524 — М 550.
• В 45 и В 50 – 589 и 655- М 600.
• В 55 – 720 — М 700.
• В 60 – 786 — М 800.

Перевести значение марки смеси в класс можно по формуле — В=(М*0,787)/10. Если вы собираетесь своими руками что-либо возводить, то есть является частным застройщиком, то оптимально использовать марки 250 – 550.

Наличие множества трещин и пузырьков говорит о низком качестве изделия

К сведению! Класс бетона отражает гарантированную прочность в Мпа. Изменять класс бетона на этапе строительства в разрез с проектом возможно только по согласованию с проектной организацией и утверждения в отделе архитектурного надзора.

К этому прибегают в исключительных случаях.

На данный показатель готового изделия влияют многие факторы:

Качественный и правильный армокаркас (на фото) – еще один показатель, от которого напрямую зависит прочность бетонного изделия

• Активность и содержание цемента в смеси.
• Водоцементное отношение.
• Выбор минеральных заполнителей.
• Степень однородности (зависит от качества перемешивания).
• Последующее уплотнение.
• Время, прошедшее после заливки.
• Условия отвердевания бетона.

Для сокращения сроков твердения бетонных изделий используют ускорители набора прочности бетона. Их применяют по технологической необходимости и всегда при производстве работ в зимнее время. С введением в состав смеси специальных добавок, конечно же, повышается отпускная стоимость бетона.

Важно! Добавки актуальны только для крупных строительных компаний, занимающихся возведением многоквартирных жилых домов, частным застройщикам особой пользы они не принесут.

Показания степени готовности смеси в зависимости от временных интервалов отражает график набора прочности бетона СНиП. В нормативе оговариваются средние сроки твердения и время набора прочности бетона.

При нормальных условиях смесь созревает в течение 28 суток, причем:

По горизонтали указано время (сутки), по вертикали прочность (проценты)

• Первый этап интенсивного твердения – первые пять дней.
• По истечении семи дней после завершения заливки достигается 70% проектной прочности изделия.
• Окончательного срока отвердевания (100%) придется ожидать оставшиеся 21 сутки и только тогда можно приступать к дальнейшему ведению работ.

Внимание! Так изменяются показатели прочности бетонных растворов во времени по СНиПу.

В реальных условиях они могут меняться в связи с разными причинами, на это влияет не только температура, но и качество раствора.

Вот небольшая инструкция о методах создания оптимальных условий для созревания цемента:

• Первые пять- семь дней особенно важное проведение мероприятий по обеспечению комфортных условий выдержки залитого цемента:
  • Поверхность раствора накройте влагозащитным материалом (подойдет обычная полиэтиленовая пленка, ее цена не сильно бьет по бюджету).
  • Активно увлажняйте ее примерно раз в сутки, вновь накрывая защитным полотном.
  • При необходимости организуйте прогрев бетона с помощью тепловых пушек.
• Через неделю особое внимание уделяйте увлажнению, если на первоначальной стадии допускалось поливать твердеющий раствор раз за двое суток, то здесь пропускать нельзя.

Примечание! При наружной температуре воздуха 25-30°С изделие можно вводить в эксплуатацию спустя 11 дней.

В нормативных документах, касающихся бетонных работ можно найти график набора прочности бетона В25 или любого другого класса, что поможет вам разобраться со сроками строительства.

Вот такие цифры и расчеты вы можете обнаружить в специализированных документах

Надеемся, что вышеизложенная информация была вам полезна, напомним лишь, что набор прочности бетоном по времени СНиП гарантирован в идеальных условиях. Руководствуясь этими сведениями, следует давать поправку на «жизнь», и не ограничивать срок твердения при умеренной погоде 14-15 днями, как это может быть указано в документах.

В представленных видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Сегодня бетон является самым популярным материалом для строительства. Широкое распространение этому материалу принесла высокая прочность. Чтобы получить максимальный показатель, необходимо учитывать ряд факторов, среди которых мы выделим температуру. Мы подробно разберем процесс формирования бетона и узнаем, сколько нужно времени для полного застывания в тех или иных условиях. Освоить материал помогут вспомогательные таблицы и графики.

Основными факторами, которые влияют на процесс набора прочности, являются:

• температура окружающей среды;
• время застывания;
• влажность воздуха;
• марка.

Также стоит учитывать соотношение цемента и воды в смеси, пропорции ингредиентов, способ перемешивания, скорость укладки и регулярность увлажнения. Максимально качественный результат можно получить только при использовании спецтехники. Ручное замешивание не сможет довести смесь до идеальной однородной массы. Это важно для возведения промышленных объектов, но для частного одноэтажного дома способ замеса особой роли не сыграет.

Вы наверняка знаете, что для достижения марочного значения бетона требуется 28 дней. Это общая цифра, которая на деле может отклоняться в большую или меньшую сторону. Чтобы возвести надежную постройку, нужно понимать сам процесс набора прочности, он состоит из двух стадий:

• На первой стадии смесь схватывается – все компоненты бетона соединяются между собой.
• На второй материал набирает прочность и твердеет.

Схватывание обычно завершается в течение первых 24 часов с момента заливки. Температура окружающей среды напрямую влияет на скорость завершения первой стадии. Если на улице 20°C и выше, то весь процесс может занять 5 часов. Начинается схватывание через 2-3 часа после замешивания раствора, а завершается через 3 часа. Если речь идет о работе осенью/зимой, то схватывание может длиться больше суток. В холодную пору строительство не прекращается, к примеру, при температуре в 0°C процесс начинается через 7-10 часов после замешивания смеси, после заливки схватывание может длиться до 24 часов.

Важно! Стоит понимать, что на протяжении первой стадии раствор бетона остается подвижным. В это время строитель может повлиять на форму изготавливаемой конструкции. Чтобы уменьшить вязкость раствора используется механизм тиксотропии. За счет этой особенности в бетономешалке смесь долго находится на первой стадии.

Когда первая стадия завершена, материал начинает твердеть. Необходимую прочность бетон набирает уже через четыре недели, но окончательный набор прочности завершится только через несколько лет. Марку бетона специалисты смогут определить через 28 дней. Набор прочности бетона в зависимости от влажности и температуры проходит с разной скоростью. В первые 5-6 дней после заливки процесс протекает наиболее интенсивно. После первых трех суток материал получит 30% прочности от марочного значения, которое мы узнаем только через 4 недели.

Через две недели после заливки бетон наберет до 70% прочности, а через 90-100 дней прочность превысит марочный показатель на 20%. Прекратится процесс через несколько лет, но прочность изменится незначительно. При проверке бетона, залитого 3 года назад, можно узнать, что его прочность вдвое превысила марочный показатель.

На таблице ниже показано, как длительность набора прочности зависит от температуры:

Чем теплее на улице, тем быстрее увеличивается показатель прочности материала. Эта схема работает и наоборот. Процесс полностью остановится при отрицательных температурах. Происходит это из-за того, что вода, обеспечивающая гидратацию цемента, замерзает. Процесс продолжится после повышения температуры воздуха. В России есть много мест, где температура редко превышает 5°C.

Время набора прочности заготавливаемого бетона можно уменьшить при помощи добавления специальных модификаторов. Касается это и температуры, при которой процесс останавливается. Сегодня в холодных регионах используются добавки, которые позволяют смеси набирать прочность при минусовых температурах. Стоит упомянуть и про быстроотвердевающие модификаторы, за счет которых марочная прочность набирается уже через две недели.

Повышение температуры существенно ускоряет созревания материала. К примеру, при 40°C марочное значение марки можно получить уже через 5-7 дней. Профессионалы рекомендуют выполнять строительные работы именно в теплое время года, так как сроки строительства существенно сокращаются.

Зимой, помимо добавок, вам понадобится подогрев материала. Самостоятельно обеспечить нужную температуру для опалубки и самой смеси крайне сложно. Сделать это можно только при помощи дополнительного оборудования и теплоизолирующих материалов. При перегреве раствор и вовсе испортится, порог приходится на 90°C.

Изучите график набора прочности бетонной смеси, чтобы понять, как процесс твердения зависит от температурных показателей. На графике набора показателя прочности бетона показан процесс твердения бетона M400, кривые для других марок будут меняться. Изучив процесс, вы поймете, сколько нужно суток для достижения разных уровней прочности. Первая линия соответствует 5°C, последняя – 50°C, то есть каждая кривая относится к определенному температурному уровню:

График набор прочности по суткам

Специалисты при помощи этого графика могут определить, когда нужно проводить распалубку монолитного фундамента. По правилам, опалубку можно демонтировать после преодоления 50% прочности от марочного значения бетона. Обратите внимание, что при температуре 10°C или ниже значение марки будет достигнуто только через 4-5 недель. Чтобы ускорить процесс, следует обеспечить подогрев смеси.

Как показывает практика, существует множество причин изменения прочностных показателей бетона. Важно учитывать пропорции, качество компонентов, особенности местности и, конечно же, температуру.

Набор прочности бетона при отрицательных температурах обновлено: Декабрь 9, 2016 автором: Артём

Бетон — главный строительный материал для возведения различных объектов. Он состоит из 4-х компонентов и добавок, улучшающих его свойства. Качество готового объекта определяют пропорции бетона, который использовался во время строительства. От них зависит марка раствора и конкретная область его применения.

Приготовление раствора должно соответствовать ГОСТ 7473-2010 и ГОСТ 25192-2012, контролирующими параметры ингредиентов и физические свойства смеси. Классы прочности маркируются согласно СНиП 2.03.01-84. Всего существует 21 класс бетона. Данный параметр означает прочность, измеряемую в МПа.

Производители при отпуске готового раствора указывают марку, которая соответствует определенному классу по ГОСТ 26633-91. Она обозначается буквой М, учитывает пропорции бетона и включает в себя 18 позиций соответствующих классов. Марка М обозначает предел прочности отвердевшей смеси на сжатие в кгс/м2.

• М50, М75, М100, М150 — низкой прочности (для вспомогательных конструкций, бордюров дорог, пешеходных дорожек, стяжки пола);
• М200, М250 — средней прочности (для конструкций с небольшой нагрузкой, площадок, бордюров, лестниц, легконагруженных плит перекрытия);
• М300, М350 — прочный (для фундаментов, стен в частном строительстве, устройства дорог, возведения перекрытий, не являющихся несущими, колонн, бассейнов);
• М400, М450, М550 — высокой прочности (для возведения несущих конструкций, фундаментов, фасадов, в том числе монолитных);
• М600, М700, М750, М800, М900, М1000 — высокопрочный (для строительства промышленных объектов, конструкций стратегического и военного назначения: взлетные полосы, дороги, бункеры).

Характеристики каждого компонента определяют качественный состав бетона, они должны соблюдаться во время приготовления смеси. Важно, чтобы учитывалось и количество, и чистота материалов. Следует знать, что величина фракций песка и щебня влияет на марку смеси: чем они крупнее, тем она хуже.

Имеет аналогичную маркировку буквой М, обозначающей предел прочности в кгс/см2. Данные маркировки готового раствора и цемента не должны совпадать. Например, для бетона М400 берут цемент М500, для бетона М350, М250 используют цемент М400.

Без песка приготовление раствора невозможно. Для придания особых свойств он может быть заменен другим материалом. Песок способствует образованию жесткого скелета, препятствует растрескиванию и усадке ж/б конструкции. Требования к качеству песка: чистый, без примесей и мельчайших частиц глины. Величина фракций 0,15-2,5 мм.

Кроме песка в состав бетона входит щебень. Требования: чистый материал без загрязнений, фракции 5-70 мм.

Обеспечивает вязкость и химические процессы при смешивании компонентов. Требования: чистая, без примесей, желательно питьевая. Избыток воды приводит к оседанию щебня на дно раствора, растрескиванию поверхности после твердения. Недостаток воды делает раствор неэластичным, понижает его текучесть.

Оптимальные пропорции бетона для всех марок регламентированы стандартами. Приводим состав смесей, которые применяются в частном строительстве для фундаментов, кладки кирпичей, блоков, устройства дорожек.

Для цемента М400 (цемент/песок/щебень):

• М400 — 393 кгс/см2 (класс В30);
• М300 — 294 кгс/см2 (класс В22,5);
• М250 — 262 кгс/см2 (класс В20);
• М200 — 196 кгс/см2 (класс В15);
• М150 — 131 кгс/см2 (класс В10).

Ремонтный состав – уникальный по своим характеристикам материал, используемый при ведении восстановительных работ с бетонными и ж/б бетонными основаниями. Изготавливаются подобные составы зачастую из цемента с добавлением всевозможнейших добавок, а также особых волокон, что не только улучшает их качество, но и снижает время проведения работ по ремонту.

Использование ремсостава возможно при проведении внутренних и наружных работ. Он часто применяется для заделывания трещин в бетоне, автодорогах, мостах, лестницах, полах и иных конструкциях на бетонной основе.

При выборе оптимального варианта нужно учитывать такие факторы:

• Тип повреждения;
• Габариты дефектного участка;
• Эксплуатационные условия на объекте.

Для фиксации бетонной основы актуальны грунтовки проникающего типа, заделку же вертикальных повреждений следует проводить смесью тиксотропного действия. В независимости от выбранного состава допускается добавка в него специальных компонентов, способных усилить параметры бетонного основания, а именно его прочность, морозоустойчивость и водостойкость.

Объемный вес является важной характеристикой, которую учитывают при выборе марки раствора для строительства. Для изменения этого параметра в состав бетона можно добавить не песок, а другие заполнители. Они влияют на жаростойкость, морозоустойчивость, водонепроницаемость раствора.

1. Особо тяжелый. Вес 1 м3 равен 2,5 т. Заполнителями служат железорудные добавки. Используется в промышленном строительстве.
2. Тяжелый. Вес 1 м3 составляет 1,8-2,5 т. Заполнители: горные породы. Применяется для строительства ж/б конструкций.
3. Легкий. Вес 1 м3 равен 0,5-1,8 т. Заполнители: ячеистый бетон, шлако-, керамзитобетон.
4. Особо легкий. Вес 1 м3 составляет 0,7-1,2 т. Заполнители: пено-, газобетон. Используется для стеновых панелей.

После заливки смесь приобретает прочность по истечении определенного времени. Узнать это время позволяет график набора прочности бетона, по которому определяют степень его созревания через некоторое количество часов. Для достижения марочного показателя должно пройти не менее 28 дней, но 70% прочности набираются уже в 1-ую неделю.

Важно: при разных температурах время созревания бетона меняется. Чем она выше, тем меньше требуется дней.

При температуре +70ºC бетон набирает прочность за сутки. Однако выдержать такие условия невозможно. Именно поэтому следует учитывать график набора прочности бетона по минимальной температуре созревания. Следует помнить, что во время морозов вода в растворе замерзает, созревание прекращается. Избежать этого можно добавлением модифицированных добавок (пластификаторов), ускоряющих процесс созревания смеси. Например, Релаксол антифриз FSR для бетонных смесей.

Сверхпрочный бетон характеризуется более сложным технологическим процессом изготовления, нежели бетон обычный. В первую очередь речь идёт о задействовании скоростных смесителей двухвалкового типа, обеспечивающих более качественное перетирание задействованных в производстве компонентов. Помимо этого требуется использование 6 – 8 бункеров для загрузки сырья (вместо 3 – 4 для классических вариаций), что существенно сказывается на материальной составляющей процесса. Обязательной является и установка датчиков влажности, корректирующих расход воды – малейшее отклонение влажности материалов от нормы приводит к выпуску брака.

источник

Самым важным показателем качества бетонов является прочность материала. Согласно требованиям ГОСТ в условиях сжатия она может варьировать в диапазоне М50-800. Наибольшей популярностью пользуются марки цемента М100-500.

Временной интервал, на протяжении которого происходит обретение раствором необходимых эксплуатационных свойств, называется периодом выдерживания бетона, после которого можно наносить защитный слой бетона. График набора прочности отражает время, которое требуется бетону для достижения максимального значения прочности.

В нормальных условиях состав «созревает» за 28 дней. На протяжении первых 5-ти дней происходит интенсивное твердение бетона. Спустя 7 дней после заливки достигаются 70% прочности выбранной марки. Однако дальнейшие строительные работы специалисты советуют начинать лишь при достижении 100% — не ранее, чем через 28 дней после заливки.

Время набора прочности бетона для каждого отдельного случая может несколько отличаться. Для точного определения срока твердения состава проводят контрольные испытания образцов материала.

В теплое время года в монолитном домостроении для оптимизации процесса выдерживания состава и обретения им оптимальных механических и физические свойства достаточно следующих операций:

• Выдерживание в опалубке бетона.
• Дозревание состава после удаления опалубки.

Если мероприятия проводятся в холодное время года, для достижения должной марочной прочности следует обеспечить дополнительное обогревание бетона и его гидроизоляцию. Связано это с тем, что при снижении температуры происходит замедление процесса полимеризации.

Чтобы ускорить набор прочности и минимизировать время выдержки бетона рекомендуется использовать пескобетоны с низким водоцементным соотношением. При соотношении вода и цемент 1/4 сроки, приведенные в таблице, сокращаются в 2 раза. Для достижения такого результата в состав добавляются пластификаторы. Также сократить срок созревания состава можно, искусственно увеличив температуру.

На протяжении первых 5-7 дней следует проводить мероприятия по обеспечению условий для выдержки бетона (увлажнение, электрообогрев, укрывание теплоизолирующими и влагозащитными материалами, обогрев тепловыми пушками). Далее следует уделить особое внимание увлажнению поверхности. При этом через неделю после окончания заливки (при условии, что температура воздуха составляет 25-30°С) конструкцию можно нагружать.

• тяжелые составы на традиционных плотных заполнителях и цементах (М50-М800);
• легкие составы с пористыми заполнителями (к ним относят бетоны М50-М450);
• ячеистые составы, относящиеся к разряду легких и особо легких смесей (М50-М150).

Установить проектную марку бетона необходимо на этапе создания проектной документации на возведение объекта. Эта характеристику получают на основании сопротивления осевому сжатию в эталонных образцах-кубах. В строящейся конструкции главным является осевое растяжение, при этом марка цемента определяется по сопротивлению на осевое растяжение.

Набор прочности бетонного состава на растяжение растет с повышением марки по прочности на сжатие, однако в диапазоне высокопрочных материалов происходит замедление роста сопротивления растяжению.

В зависимости от области применения состава определяют марку бетона и класс его прочности. Наименее прочными по праву считают материалы с обозначениями М50, М75, М100. Их используют в строительстве наименее ответственных конструкций.

В возведении зданий и сооружений, требующих большей прочности, применяют бетон М300. Для стяжки лучшим вариантом является состав М200. Цементы, начиная с М500, относят к разряду наиболее крепких.

Разница в прочности марок бетона объясняется их составом, а точнее пропорциями песка, цемента и щебня. Максимальные показатели достигаются за счет применения большей доли цемента.

Для перевода марки бетона в класс используются следующую формулу:

где В – класс, М – марка.

Ниже приведена таблица соответствия марок и классов бетона:

источник

Основная характеристика бетона, которая определила его широкое распространение — это высокая прочность. Материал набирает любую прочность в реальных условиях, так как есть много причин, которые способствуют недобору величины, соответствующей бетону определенной марки. Знание этих причин и их особенностей способствует формированию бетонных фундаментов, конструкций с максимальными эксплуатационными показателями.

Физико-химические реакции гидратации создают новые монолитные соединения, которые придают материалу свойства искусственного камня. Новое качество формируется в течение многих суток (окончательно примерно через полгода) и в идеале прочностные свойства бетонной конструкции должны соответствовать бетону определенного класса и марки. По времени процесс вызревания камня имеет две последовательные стадии: начальная — схватывание, и завершающая — твердение. По его завершении бетон может нагружаться.

Бетоном пользуются не сразу после затвердения, так как может потребоваться некоторое количество времени, чтобы довезти материал до объекта. Смесь должна оставаться подвижной, чему способствует механическое перемешивание раствора в миксере автосмесителя. Тиксотропия позволяет сохранить основные свойства смеси до ее заливки, откладывая старт начальной стадии созревания. Однако следует знать, что если время затянуть или температура поднимется, развивается необратимый процесс «сваривания» раствора, в результате которого занизятся его характеристики.

Длительность схватывания находится в зависимости от температуры воздуха — от 20 мин. до 20 часов. Наибольшая продолжительность данного процесса зимой при температурных значениях около 0 град. Заливка фундамента в этот период будет сопровождаться удлинением интервала начала схватывания от 6 до 10 часов, а сама стадия растянется на 15 – 20 ч.

Оптимально заливать бетон в форму при 20 градусах. Тогда при условии, что раствор затворен за час до заливки, схватывание начнется через один час и завершится через 60 мин. Жаркая погода способствует практически моментальному схватыванию раствора за 10 – 20 мин.

Оптимальное течение гидратации при твердении раствора: температурный коридор от 18 до 20 град., влажность близкая к 100%. Отклонения от данных параметров в значительной степени изменяют скорость твердения камня. Полное вызревание бетона длиться несколько лет.

Вместе с тем на этой стадии скорость твердения закономерно изменяется со временем. К примеру, для бетона М300 к концу 3-го дня она достигает 50%, на 14–й день составляет до 90%, а на 28 день — 100%. Далее через три месяца прочность повышается еще на 20%, а через 3 года может стать на 100% больше, чем была к концу 28 суток после затворения.

Снижение температурных показателей среды ведет к замедлению твердения. Нулевая отметка на термометре останавливает процесс из-за замерзания воды в камне (снижается качество бетона), а подъем значений снова его возобновляет. Смесь начинает высыхать при недостатке или отсутствии влаги, однако это может замедлить и остановить правильное твердение, что воспрепятствует набору заданного свойства бетоном. А вот автоклавное отвердение смесей значительно ускоряется при повышенных значениях температурно-влажностного режима: 80 – 90 град. и 100% влажности, что ведет к ускоренному росту прочностных показателей. За счет влаги в воздухе может сокращаться интервал набора прочности раствором, который уложен открыто.

Бетоны более высоких марок (состоят из большего количества цемента лучшего качества) твердеют и набирают прочность быстрее, поэтому обрабатывать их следует более оперативно. В интервале с 3-х по 10-е сутки после укладки нормативный набор прочности бетона обеспечивается близкими к идеальным условиями выдержки. В теплую погоду раствор укрывается влагоемкими материалами, через которые камень увлажняется круглосуточно 6 – 7 раз, и перекрывается плотной пленкой.

В солнечную погоду он укрывается от прямых лучей. Зимой бетон может искусственно прогреваться изнутри, утепляться, обогреваться тепловыми генераторами, чтобы предотвратить замерзание воды, и изолируется от осадков. Важным параметром для продолжения работ является нормативно-безопасный срок набора прочностных свойств. Таблица 1 показывает зависимость от марки бетона и среднесуточной температуры значений прочностных показателей бетонов через соответствующее количество суток.

Нормативно-безопасным сроком созревания бетонов можно считать значение 50%, а безопасным — от 72% до 80% от марочного значения, что, к примеру, важно знать при работах на фундаменте.

Факторы, которые управляют набором прочностных свойств камня, включают: сколько времени прошло после заливки, температурно-влажностный режим выдерживания, качество (активность) и марку цемента, соотношение воды и цемента в растворе, пропорции компонентов в смеси, способ уплотнения, технологию перемешивания, способ и скорость укладки, качество и регулярность увлажнения, наличие пластификаторов (добавок-ускорителей твердения) в смеси зимой и пр. Поднятие марки бетона зависит от увеличения доли и более высокой марки цемента в смеси, пропорций компонентов. Марка прямо влияет на набор прочности бетона. Для низких марок критическая прочность имеет большее значение. Таблица 2 отражает данную закономерность.

Поэтому прочностью фундамента из бетона высокой марки определяется надежность, долговечность конструкции здания. Камень в холодную погоду приобретает прочность благодаря собственному тепловыделению, но для нормализации графика формирования камня целесообразно применять соответствующие добавки, ускоряющие твердение и снижающие температуру остановки гидратации. С ними смесь набирает марочную прочность уже через 14 суток. Удачным решением также станет изменение составляющих в бетоне. К примеру, глиноземистый цемент набирает прочностные показатели даже в морозы, так как выделяет примерно в 7 раз больше собственного тепла по сравнению портландцементом.

В наборе этого свойства существенную роль играют форма и фракция зерен натуральных наполнителей. Их неправильная форма и повышенная шероховатость обеспечивают лучшие условия сцепления и качество бетона. Известно, что увеличение доли воды в бетонной смеси способно привести к расслоению массы материала. Следствием этого также становится то, что при относительном увеличении доли воды в растворе на 60% от оптимального значения (в/ц = 0,4) происходит недобор прочности на 50% от марочной. Однако при соотношении вода/цемент 1/4 период отвердения (упрочнения) сокращается в два раза.

Чтобы ускорить процесс и минимизировать выдержку бетона, целесообразно применять пескобетоны с низким соотношением вода/цемент. Неуплотненный бетонный раствор имеет шансы вызреть только до 50% от нормативной прочности даже при оптимальном соотношении вода/цемент. Вместе с тем ручное уплотнение способно повысить его прочность на 30 – 40%, а вибротрамбовка повышает прочность до нормативных 95 – 100%.

Важно знать график набора прочности бетона для прогнозирования последствий изменения температурных условий твердения, которые приводят к увеличению времени выдерживания.

График 1 показывает на примере бетона М400 через сколько суток смесь при фиксированных температурных значениях набирает определенный процент прочности (за сто процентов взят набор марочной прочности за 4 недели). Температурный режим 30 град. является оптимальным для набора нормативной прочности (97%) за 11 дней, а при показателе в 5 град. значение безопасной прочности не будет достигнуто камнем и за 14 дней. В такой ситуации следует разогревать, утеплять укладку. В соответствии с кривыми определяются сроки распалубки при превышении прочностью 50% марочного значения.

В реальности прочностные показатели бетонных конструкций могут изменяться по очень многим причинам. Важно обеспечить оптимальные параметры для реализации по времени графика роста прочностных свойств, соответствующих марке бетона.