Время застывания бетона в опалубке м300
Качество бетонных конструкций, получаемых путем заливки в опалубку, зависит от многих факторов: от класса раствора до условий ухода, к важным требованиям технологии относится соблюдение правильного времени выдержки смеси внутри опорных щитов. Приступать к следующему этапу работ разрешается только после полного вывода влаги, отвердения монолита, потери пластичности искусственного камня и достижении им марочной прочности, но снятие щитов проводится значительно раньше. Сроки схватывания зависят как от положительных, так и отрицательных критериев, самый сильный – температура окружающего воздуха.
Время твердения бетона разных марок, факторы влияния
Для обеспечения правильных условий следует понимать природу физических реакций, протекающих при гидратации цемента. Образование кристаллов алюмината кальция начинается через 5 минут после соединения сухих компонентов с водой, через 6 часов они наращивают общую решетку, еще через 2 она становится сплошной. По окончании первых суток упрочняется за счет появления более мелких кристаллов силикатов кальция и вытеснения ими остальных соединений. В процессе освобождения искусственного камня от алюминатов возрастает его прочность, 100% значение достигается на 28 день. На практике это означает, что через 6 часов бетонный раствор теряет подвижность, через сутки – пластичность, но остается хрупким в течение месяца.
Марочная прочность достигается исключительно при соблюдении всех требований технологии в момент приготовления состава и распределения его в опалубке или стяжке и обеспечении правильного ухода. Помимо 28 дней к контрольным точкам также относят 3 день (около 30 %) и 7 (50%). Существует прямая зависимость между временем схватывания бетона и его маркой: чем она выше, тем быстрее протекают процессы гидратации на начальных сроках. Для М200 – 2-2,5 часа, М300 – от 1,5 до 2, М400 – 1-2, М500 – в пределах часа. Основная стадия твердения протекает во время испарения воды из толщи раствора, застывание длится до 14-28 дней у М200, от 7 до 14 – у М300.
Процент прочности в зависимости от марки и времени созревания определяется по формуле: Rn=R28·(lg n/lg 28), где R28 – марка, n – время от начала заливки смеси в сутках, но не менее 3 дней.
Приведенные сроки будут актуальными в нормальных условиях, а именно при влажности воздуха не ниже 60% и температуре в пределах +18-22 °C. На практике они соблюдаются редко, отклонения их в ту или иную сторону изменяет не только время застывания бетона, но и его эксплуатационные характеристики. При твердении раствора при низких температурах процесс гидратации замедляется, а при отрицательных – полностью останавливается. При ее возрастании реакции ускоряются, верхним пределом является 90 °C, при его превышении вода испаряется из массы еще до образования кристаллов. Минимальной допустимой влажностью считается 60 %, при отклонении ее в меньшую сторону поверхностный слой высыхает в разы быстрее и в последствии растрескивается, обработка насыщенным паром оказывает исключительно положительное воздействие.
Помимо температурных и влажностных условий к факторам влияния на сроки твердения бетона относят:
- Качество трамбовки – чем выше плотность смеси, тем медленнее из нее выводится влага и тем лучше эксплуатационные характеристики.
- Пористость крупнофракционного наполнителя: песко-гравийные бетоны твердеют быстрее, чем шлаковые или керамзитовые.
- Наличие или отсутствие в составе пластификаторов или других примесей.
Сокращение времени набора прочности без ее снижения достигается двумя способами: путем ввода специальных примесей или создании максимально благоприятных температурных и влажностных условий. Первый метод ценится за простоту, для ускорения твердения добавляют соли азотной кислоты (не более 4% от общей массы), сульфата натрия (2%), хлоридов кальция (3%) или аналогичные противоморозные добавки. Недостаткам этого способа являются рост затрат на приготовление раствора и плохая совместимость этих веществ с металлом, что сказывается на требованиях к арматуре.
Оптимальные результаты достигаются при прогреве конструкций или ЖБИ паром, но провести такую обработку на дому крайне сложно. В частном строительстве для ускорения процессов затвердевания бетона используются формы с электроподогревом, термопушки и нагревательные маты. Помимо повышения температуры воздуха или самого монолита уделяется внимание влажностной среде: оконные и дверные проемы занавешивают, фундамент накрывают полиэтиленом или мешковиной.
При ведении работ в жару обязательно поливают водой несколько раз в сутки, создаются условия, предотвращающие потерю влаги из поверхностного слоя.
Через какое время снимают опалубку?
Определить нужную степень на глаз невозможно, в промышленном строительстве для этих целей используются специальные приборы. Индивидуальные застройщики ориентируются на условия схватывания и твердения (в первую очередь – на среднесуточную температуру воздуха), марку, тип заливаемой конструкции и величину несущих нагрузок (щиты с вертикальных стен разрешается снять раньше, чем поддержку перекрытий или лестничных проемов). Застывание бетонной смеси в массивных монолитах длится больше, легки и пористые марки набирают свою прочность быстрее.
Существует прямая связь между классом и качеством раствора и допустимыми сроками снятия. Для марки М150 рекомендуемый минимум – 50%, М200-М300 – 40, М400 и М500 – 30. При заливке перекрытий, наклонных систем, лестничных маршей и проемов это значение увеличивают на 20%. В итоге время пребывания бетона в форме составляет:
- От 5 дней и выше у фундаментов и стен при нормальных условиях застывания. В целом вертикальный демонтаж допускается уже через 4 дня при наличии тонких щелей между щитами и поверхностью конструкции. При ведении работ при температуре воздуха около +1-2 °С опалубку держат как минимум 14 дней, при +5 – от 10.
- Не менее 2 недель у перекрытий и маршей до 6 м.
- 28 дней для длинных лестничных проемов.
- До 90 дней у дамб, мостов и аналогичных усиленных систем.
источник
Сроки строительства любой конструкции, где предусмотрена технология бетонной заливки, заранее планируются. 
Обусловлено это тем, что для окончательного затвердения бетона требуется время, сооружение должно накопить достаточный запас прочности.
Несоблюдение технологических норм может стать причиной повторной заливки, что отразится на смете.
Монолитный фундамент, произведенный без соблюдения строительных правил станет опасным, он может лопнуть, потрескаться или разрушиться.
Процесс состоит из нескольких этапов, одним из важных из них является высыхание бетона в опалубке.
Бетонный раствор представляет собой густую жидкую смесь, в составе которой основные ингредиенты:
При высыхании происходит сложный химический процесс, в результате которого получается камневидный материал. Первый этап затвердевания — схватывание — самый короткий и начинается после 1-2 часа после приготовления раствора. Цемент, вступая в реакцию с водой, превращается в твердые кристаллы — гидраты окиси кальция. Чем больше их образуется, тем прочнее будет фундамент.
Кристаллизация кальциевых соединений сопровождается интенсивным выделением влаги и тепла. Схватывание марок бетона разное. Бетонная смесь марки М200 схватывается за 3,5 часа с момента замеса. Далее, она продолжает сохнуть, набирая прочность в течение 7 дней, процесс затвердевания может продолжаться 28 суток и больше. На сроки готовности влияют несколько факторов.
Превращения раствора в прочный монолит зависит от погодных условий, размеров конструкции, состава бетона.
Оптимальные параметры воздуха:
- Температура — 15-20 градусов;
- Влажность — 75%.
Подгадать день с такими характеристиками сложно, обычно лучшее время создания фундамента — конец лета и начало осени.
В сухую жаркую погоду процесс высыхания ускоряется, что плохо для бетона. Скоротечное испарение влаги не дает цементу полностью кристаллизироваться, фундамент становится хрупким, на поверхности образуются трещины. Схватывание происходит за 1 час.
Низкие температуры также неблагоприятно отражаются на качестве фундамента. Гидратация существенно замедляется, а при нуле и ниже влага остается в растворе, при замерзании расширяется и оказывает разрушительное действие на структуру. Критический порог твердения — 10 градусов тепла, схватывание длится 6-12 часов.
Еще один фактор, влияющий на скорость обезвоживания — формат основания здания. Углубленный высокий фундамент будет намного дольше высыхать, чем низкий с небольшой толщиной.
От состава бетона зависит продолжительность набора прочности. Бетон М200 застывает в течение 14-18 суток, М400 — за 7-14. Трамбовка, применяемая при заливке, продлевает сроки высыхания.
Слишком быстрое застывание можно замедлить с помощью воды и пленки. Для ускорения процесса применяется совсем другая технология.
Самый простой способ — заказать готовый раствор с добавлением модификаторов. Производители в собственных лабораториях разрабатывают смеси с заданными параметрами. Грузовой транспорт с бетономешалкой доставит бетон в оговоренное время. Работы по заливке придется делать быстро или с помощью бетононасоса. Подходит для объемных фундаментов.
Использование электрических термоматов. Маты крепятся к стенкам опалубки, и твердение в холодную погоду происходит быстрее. Энергосбережение достигается встроенным реле, которое доходя до заданной температуры выключается.
Прогревочный провод ПНСВ укладывается на арматуру, один открытый конец привязывается к металлической проволоке, во время заливки важно следить чтобы электропровод не прикасался к опалубке и полностью был погружен в раствор. Другой конец подсоединяется к источнику электричества. Такой метод хорошо применять на низких температурах.
Во время затворения бетона используют порошки и жидкости для схватывания или твердения. Созревание становится ускоренным, что сокращает время строительства и можно сэкономить на цементе. Добавки вводятся строго по рецептуре, предоставленной производителями.
Максимальная крепость бетона достигается в 2-3 раза быстрее благодаря суперпластификаторам. Также они придают замешанному раствору пластичность, равномерное распределение фракций, водонепроницаемость и морозоустойчивость. Выбирая ингибитор, надо учитывать антикоррозийные свойства вещества, так как от воздействия агрессивных химических соединений арматура может заржаветь и сгнить.
С каждым годом на рынке стройматериалов появляются пластификаторы, которые ускоряют твердение, повышают прочность цементобетона и морозостойкость. Важно соблюдать дозировку.
Проверить прочность фундамента можно тремя способами.
Самый простой, не требующий лабораторного оборудования, подходит малоэтажным частным постройкам. Потребуется:
- Молоток весом не больше 500 г;
- Зубило.
Зубило ставится на бетон, сверху по нему с небольшим усилием наносится удар молотком так, чтобы он отскочил. Далее визуальный анализ покажет, насколько прочен фундамент. По оставшемуся следу от удара можно определить марку бетона. Чем больше диаметр выемки, тем слабее структура. Высшим классом считается, когда от ударной нагрузки поверхность остается неизменной.
Ниже приведены размеры образовавшейся лунки от удара и оценка:
- До 5 мм — удовлетворительно;
- До 1 см — плохо;
- Без следов — отлично.
Простой тест на скалывание также даст понять, насколько прочен монолит. Дрелью или перфоратором скалывают угол бетонного массива. Если прилагается максимум усилий, значит он хорошо просох..
Проверку основания громоздких зданий с несколькими этажами и тяжеловесной коробкой лучше доверить специалистам, которые проведут ультразвуковое исследование современными приборами. Экспертиза покажет, равномерно ли засох бетон, нет ли внутри пустот и сырых участков.
В мире до сих пор сроки снятия опалубки разнятся. Одни считают, что распалубку можно производить через 2 дня, когда схватывание полностью завершился.
Другие опалубку снимают после недельной выдержки. Все зависит от того, в каких атмосферных условиях высыхал бетон, от марки цемента и наличия пластификаторов.
Съем каркасной конструкции не является поводом к продолжению строительства. Бетон должен дозреть, набрать прочность хотя бы до 90%. Обычно на это уходит 28 дней. Излишняя торопливость в дальнейшем отрицательно скажется на состоянии готового дома.
Расскажите об этой статье друзьям в соц. сетях!
источник
Химический процесс, происходящий в ходе набора прочности бетона, время которого может варьироваться от 1 до 28 суток в зависимости от марки применяемого цемента, представляет собой преобразование минералов цемента в новые составляющие – гидросиликаты калия. Протекание данного процесса невозможно без воды, именно поэтому для набора максимальной прочности необходимо периодическое смачивание бетона.Время твердения бетона, при котором он набирает проектную прочность, зависит от многих факторов, а именно от температуры, влажности, толщины бетонного слоя и прочего. Процесс застывания бетона, во время которого происходит формирование цементного камня, состоит из двух основных стадий:1. Стадия схватывания бетона. Продолжительность времени схватывания бетона не велика и составляет примерно сутки после заливки и в большой мере зависит от температуры окружающего воздуха. При расчётной температуре +20 С0 начало схватывания происходит через 2 часа после затворения цементной смеси водой, а окончание схватывания происходит через 3 часа. При использовании специальных добавок время схватывания бетона можно сократить до 15-20 минут, что часто используется при производстве железобетонных конструкций. Приведём примеры времени схватывания для некоторых марок бетона:
- Время схватывания бетона М200
2-2,5 часа
Время схватывания бетона М300
1,5-2 часа
Время схватывания бетона М400
1-2 часа
2. Стадия твердения. Или, так называемая, стадия гидратации происходит во время засыхания бетона, то есть испарения воды их слоя бетона. При слишком быстром испарении воды в набирающем прочность бетоне, процесс гидратации прекращается, что существенно влияет на качество и другие характеристики бетона. В идеале, промежуток времени затвердевания бетона с достаточным количеством воды, должен продолжаться в течение 1,5-2 недель. Приведём примеры времени полного засыхания бетона разных марок:
- Время застывания бетона М200 – 14-28 суток
- Время застывания бетона М400 – 7-14 суток
Стоит отметить, что время застывания бетона в опалубке должно составлять около 7 суток, прежде чем опалубку можно будет снять без нарушения целостности бетонной конструкции, однако этот показатель может варьироваться в зависимости от применяемой марки бетона и цемента для его производства.Таблица времени твердения бетона с указанием температуры бетона:
| Марка бетона | Время затвердения бетона | Среднесуточная температура бетона, оС | |||||
| -3 | +5 | +10 | +20 | +30 | |||
| Прочность бетона на сжатие, % от 28-суточной | |||||||
| М200-М300 на основе портландцемента М400-М500 | 1 | 3 | 5 | 9 | 12 | 23 | 35 |
| 2 | 6 | 12 | 19 | 25 | 40 | 55 | |
| 3 | 8 | 18 | 27 | 37 | 50 | 65 | |
| 5 | 12 | 28 | 38 | 50 | 65 | 80 | |
| 7 | 15 | 35 | 48 | 58 | 75 | 90 | |
| 14 | 20 | 50 | 62 | 72 | 90 | 100 | |
| 28 | 25 | 65 | 77 | 85 | 100 | — |
Бетон называют искусственным камнем со свойствами, которые проявляют себя после набора заявленной изготовителем прочности. Во время схватывания и твердения в растворе возникают прочные связи, обеспечивающие прочностные характеристики состава. Работы с бетоном требуют точно рассчитать период схватывания и затвердевания раствора. Прочная конструкция – это соблюдение времени высыхания смеси, и от этого зависит минимизация разрушения конструкции. Рассчитывая, сколько должен сохнуть бетон, следует помнить, в процессе происходит не только испарение воды из раствора, но и химическое затвердевание смеси компонентов.
Испытание на прочность под давлением
Вода активизирует диффузию компонентов, и одновременно выступает катализатором схватывания бетона в процессе минерализации или гидратации смеси. Вяжущее (цемент) превращается в гидрат кальция и скрепляет все компоненты в монолитную конструкцию, заставляя раствор застывать быстрее.
Физико-химические процессы в бетоне делятся на два этапа: схватывание и затвердевание. После того, как раствор схватился, он становится неподвижным, но еще остается достаточно мягким. В таком состоянии его уже невозможно перераспределить по форме или опалубке, если возводится фундамент из бетона или заливается перекрытие. Поэтому заливка и выравнивание смеси должны производиться, пока состав жидкий. Пока раствор не успел схватиться, выполняются следующие работы:
- Доставка на стройплощадку – многийбетон изготавливается на заводе, и транспортировать смесь можно в бетоновозах, автомиксерах или автобетономешалках, чтобы раствор не потерял свои эксплуатационные качества;
- Транспортировка по стройплощадке и заливка в опалубку;
- Трамбовка вибратором и выравнивание поверхности. Трамбовать можнопневмовибратором или вручную – это увеличивает плотность раствора и уменьшает быструю потерю влаги.
Процесс затвердевания – это процесс кристаллизации состава, набор раствором жесткости и прочности. Бетон твердеет дольше, чем схватывается, и время твердения зависит от следующих факторов:
- Температура на улице;
- Марка и класс цемента;
- Соотношение цемент- вода.
График зависимости твердения от прочности
Требуется постоянно контролировать прочность материала в конкретный временной промежуток – этими данными пользуются строители при возведении фундамента для того, чтобы точно знать, сколько сохнет бетон для набора необходимой прочности по марке. Первое, что нужно сделать – рассчитать, какое время необходимо для схватывания раствора. Среднее время для марок цемента с нормальным временем схватывания приведено в таблице:
| Температура на улице | Среднее время от начала до конца схватывания |
| 00С | 6-24 часа |
| 200С | 2-4 часа |
| 300С | 1-3 часа |
Практическая оптимальная температура на улице для проведения работ с бетоном +20ᵒС. При этой температуре бетон наиболее качественно будет схватываться, и затвердевание бетонной смеси происходит по графику.
Зимнее схватывание
Полностью заявленная прочность набирается бетоном за 28 суток при нормальной температуре и влажности. Прочность отображается в сопроводительных документах на бетон в МПа или кгс/м².
| Бетон, марка | Какое количество стройматериалов требуется на 1 м3 бетона | Соотношение вода — цемент | Расход стройматериалов в пропорции | |||
| Цемент, кг | Вода, литров | ПГС, кг | Щебень, кг | |||
| М 100 | 206 | 185 | 780 | 1177 | 0,89 | 1:0,9:3,8:5,7 |
| М 200 | 287 | 185 | 751 | 1135 | 0,64 | 1:0,65:2,6:3,95 |
| М 300 | 384 | 205 | 698 | 1055 | 0,55 | 1:0,55:1,83:2,75 |
| М 400 | 492 | 205 | 661 | 1000 | 0,41 | 1:0,43:1,35:2, |
Окончательные параметры прочности могут быть выше марочной, так как бетон продолжает набирать прочность несколько лет. Но на практике отталкиваются от марочной прочности.
СНиП 3.03.01-87 нормирует, сколько сохнет бетон в опалубке, которую можно будет разбирать после того, как бетон достигнет прочности ≥ 70% от заявленной производителем. Для соблюдения этого условия требуется знать, сколько сохнет фундамент с учетом наружной температуры и марки цемента. В таблице для бетонов В15-В22,5 указано примерное время снятия опалубки, если в растворе используется цемент ЦЕМ 32,5 и ЦЕМ 42,5.
| Суточная температура, 0С | Марочная прочность, % | ||||
| 24 ч | 72 ч | 168 ч | 336 ч | 672 ч | |
| Медленно твердеющий цемент | |||||
| 20 | 19 | 45 | 68 | 85 | 100 |
| 10 | 11 | 28 | 44 | 56 | 67 |
| 5 | 6 | 17 | 27 | 34 | 41 |
| Нормально твердеющий цемент | |||||
| 20 | 34 | 60 | 78 | 90 | 100 |
| 10 | 21 | 38 | 51 | 60 | 70 |
| 5 | 12 | 23 | 31 | 37 | 43 |
| Быстро твердеющий цемент | |||||
| 20 | 42 | 66 | 82 | 92 | 100 |
| 10 | 26 | 43 | 54 | 61 | 71 |
| 5 | 16 | 26 | 33 | 38 | 45 |
Табличные данные показывают, что значительное сокращение сроков строительства происходит при среднесуточной температуре 200С. При таких погодных условиях распалубка для нормально твердеющего цемента проводится через 5-7 суток. 
Соотношение прочности и температуры
При этом насколько снижается температура на улице, настолько замедляется набор прочности – распалубку для продолжения строительных работ можно будет проводить через 4-5 недель.
Процентное значение прочности бетонной конструкции высчитывается по уравнению Боломея-Скрамтаева:
R6 – ARц (Ц / В – 0,5), при Ц / В ≤ 2,5; В / Ц ³ 0,4; Ц / В £ 2,5;
R6 – A1Rц (Ц / В – 0,5), при Ц / В ≤ 2,5; В / Ц 2,5;
- R6–марка бетона в четырехнедельном возрасте;
- Rц – марка цемента; А и А1 – коэффициенты качества наполнителей;
- Ц и В – цемент и вода.
Характеристики коэффициентов А и А1 указаны в таблице:
| Параметры наполнителей | А | А1 |
| Высокое качество: высокопрочный щебень горных пород, песок оптимальной фракции, промытый наполнитель или смесь наполнителей. | 0,65 | 0,43 |
| Стандарт: все компоненты со средними характеристиками крупности, качества, марки. | 0,6 | 0,3 |
| Низкое качество: крупные наполнители и цемент низкого качества, мелкий песок. | 0,55 | 0,37 |
На прочность влияет соотношение цемента и воды, которое соблюдается для того, чтобы получить требуемую марку бетона.
Для Ц / В ≤ 2,5 работает формула Ц / В = R6 / ARц + 0,5;
Для Ц / В > 2,5 формула будет Ц / В = R6 / A1Rц — 0,5.
Первые 48 часов не берутся в расчет при вычислении прочности объекта. Контрольный срок для набора заявленной марочной прочности – 3 дня, неделя и 28 суток. Практика строительства показала, сколько времени сохнет бетон – на 14-й день после заливки опалубки фундамент набирает 50-70% расчетной прочности. Сооружения высокой степени сложности возводятся на основе бетона марки M 400 и выше, заданные параметры прочности достигаются дольше – 45-60 суток.
Состав смеси
На процесс высыхания раствора в заливочной форме влияет температура окружающей среды. Летом за свежезалитой конструкцией необходим соответствующий уход – полив водой, укрывание от прямых солнечных лучей. Иначе верхний слой может растрескаться из-за неравномерности испарения влаги из раствора. Ускорить схватывание и затвердевание смеси можно добавлением пластификаторов и других специальных веществ. Но даже в таких условиях прочность будет набираться не менее 4-х недель, поэтому самое лучшее время для строительных работ – ранняя осень или поздняя весна, когда среднесуточная температура не поднимается выше 200С, а атмосферная влажность высокая — ≥ 75%.Если ведется строительство небольшого объекта, то продолжать работы на свежезалитом фундаменте разрешается через 120 часов. Через 5-6 суток фундамент уже способен выдерживать минимальные нагрузки, и моно выкладывать первые ряды кирпича или пенобетона. Если возводится конструкция, предназначенная для выдерживания высоких нагрузок и большого веса (мост, подземный переход, тоннель), то необходимо пользоваться таким определением, как контрольный срок затвердевания. Это время составляет до 90 суток, и через три месяца бетонная конструкция становится прочнее на 20%, чем через 28 суток после заливки раствора в опалубку.
Cколько сохнет бетон обновлено: Декабрь 29, 2016 автором: Артём
От времени застывания бетона зависит продолжительность строительных или ремонтных работ. Так как пока он не наберет достаточной прочности, на него не должна создаваться нагрузка, иначе могут появиться трещины. После того как раствор был замешан и залит в опалубку, процесс его затвердевания проходит 2 этапа – схватывание и набор прочности.
Время схватывания бетона во многом зависит от окружающей его температуры. М200 и М300 при +20°С начинает схватываться уже через час. При высокой температуре это проходит еще быстрее – за 20 мин. Если же она крайне низкая, но выше нуля, то может длиться около 5 ч. Схватывание при температуре 0 градусов крайне долгое и может достигать 10 ч. При низких температурах химическая реакция значительно замедляется. При отрицательных значениях все процессы останавливаются до тех пор, пока они не станут выше 0°С.
Определить время застывания в помещении или на улице может только опытный специалист и лишь приблизительно. Также это зависит от типа конструкции и ее размеров. Демонтировать опалубку ленточного основания, построенного для забора на улице, можно уже через 5-7 дней. Монолитный фундамент для частного дома из марок М200 и М300 должен набирать прочность не менее 28 дней.
На то, сколько сохнет бетонная стяжка внутри помещения, тоже влияет температура и влажность. Самой оптимальной считается +23°С, необходимо постоянно поддерживать высокий процент влажности. Для этого поверхность опрыскивается водой. В частном доме пол сохнет столько же времени, сколько и основание – 28 дней. Но приступать к другим строительным работам можно уже через 4-5 дней.
Чтобы бетон правильно схватывался и застывал в зимнее время, необходимо постоянно его стимулировать. В этом случае применяется один из двух методов:
- использование внутренней теплоты раствора;
- обогрев снаружи.
Для первого способа потребуется использовать цемент не обычной марки, а быстро застывающей и с высокими прочностными характеристиками, как, например, у портландцемента или глиноземистого. Рекомендуется добавить компоненты, ускоряющие процесс высыхания – хлористый кальций. Уплотнение и уменьшение воды в составе тоже поспособствует более быстрому затвердению. Все это вместе поможет сократить время высыхания с 28 дней до 3-5 суток.
Для увеличения температуры бетона подогревают все его ингредиенты кроме цемента. Воду можно разогреть до +90°С, заполнитель – до +40°С. Главное, чтобы при смешивании всех компонентов температура раствора не была больше +30°С, так как иначе раньше времени начнется схватывание. Заливать загустевшую смесь будет значительно сложнее, а добавлять в нее воду ни в коем случае нельзя, так как это ухудшит прочностные характеристики.
Для ускорения схватывания при холодных температурах применяются специальные добавки, которые засыпаются еще на этапе замешивания раствора. Второй метод – это обустройство теплой опалубки, но она не способствует ускорению процесса схватывания, а лишь делает условия для застывания оптимальными.
Летом бетон в опалубке сохнуть должен сам себе, без дополнительного нагревания. Так как из-за сильного нагрева вода начнет быстрее испаряться. В итоге часть цемента не успеет вступить в химическую реакцию с водой. Прочность станет низкой, к тому же могут появиться трещины из-за неравномерной и быстрой усадки.
На промышленном производстве на смесь воздействуют высокой температурой и давлением. Для этого форму с ней помещают в автоклав. Всего через сутки плита полностью готова к использованию. Чтобы она не растрескалась во время высыхания, ее обрабатывают паром.
Как только раствор схватился, начинается набор прочности. Наилучшими условиями для этого считается температура +15-20°С и коэффициент влажности около 70%. Нагревать больше +85° нельзя, так как тогда вода будет слишком быстро испаряться, и материал начнет трескаться из-за неравномерной усадки.
От прочности зависят все эксплуатационные характеристики, в том числе, какую нагрузку бетон будет способен выдерживать без деформации.
Влияют на нее следующие факторы:
- объем внесенного цемента и его качество;
- однородность смеси;
- температура и влажность окружающей среды;
- активность цемента;
- плотность раствора (применялось ли уплотнение виброустановкой).
Наибольшее влияние оказывает цемент, а точнее его активность и количество: чем его больше, тем прочнее будет конструкция.
Чем больше прошло времени с момента заливки состава, тем большую прочность он приобрел и тем сильнее застыл. При оптимальных условиях он полностью затвердевает и набирает прочность через месяц. На 7-ой день – 60-80%, а на 3-ий – 30%.
Рассчитать, какой прочности достиг бетон, можно по следующей формуле: Rb(n)=марочная прочность*(lg(n)/lg(28)), где: n – количество дней, Rb(n) – прочность на день n. Число n не берется меньше 3-х.
Чтобы пол в частном доме набрал наилучшую прочность, после заливки его обрабатывают виброустановкой. Она удалит воздух из смеси и уплотнит ее. После этого поверхность закрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы влажность как можно дольше сохранялась в растворе, а не испарялась.
Если бетон на улице или в помещении замерз, не набрав максимальной прочности, то после оттаивания этот процесс возобновляется. Но до полного замерзания он должен успеть затвердеть приблизительно на 50%. Если замерзнет раньше, то из-за избытка воды в составе значительно снизятся его прочностные характеристики. Вода при замерзании расширяется, разрывая тем самым соединения между всеми компонентами. Из-за преждевременного промерзания снижается степень сцепления раствора с арматурой.
Пока бетон сохнет на улице или в помещении, его нужно беречь от механических воздействий и стараться избегать больших перепадов температуры.
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 |
| 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!
источник
За какое время схватывается бетон? Какие процессы протекают в нем во время превращения полужидкого раствора в твердый материал? Как на эти процессы влияет температура атмосферного воздуха? Давайте разбираться.
Для начала давайте выясним, что это за процесс — схватывание бетона, как он протекает с точки зрения химических реакций и физической модели (см.также статью «Бетонные столбики – важный элемент строительства»).
Уточним: все процессы в бетоне, строго говоря, правильнее называть гидратацией цемента. По понятным причинам куда более стойкие химически кварцевый песок и щебень в реакцию не вовлекаются.
При контакте портландцемента с водой одновременно запускается несколько химических процессов, сводящихся к превращению окисей и солей алюминия и кальция в, соответственно, гидроалюминаты и гидросиликаты.
Основные реакции имеют следующий вид:
- 3CaO*Al2O3+6H2O -> 3CaO*Al2O3*6H2O.
- Ca2SiO4+H2O -> Ca2SiO4*H2O.
- 3CaO*SiO2+H2O -> 3Ca2SiO4*H2O+Ca(OH)2.
Все три реакции протекают с выделением незначительного количества тепла. Полная гидратация цемента требует его смешивания с водой в пропорции 1:0,4; при этом в собственно химические процессы вовлекается примерно 60% от общего количества воды. Остальная жидкость остается запертой в ячейках будущего бетона, формируя его пористую структуру; она будет испаряться в течение нескольких недель или даже месяцев.
Параллельно с гидратацией составляющих цемент минералов в массе бетона протекает несколько более медленных реакций, которые постепенно приводят к набору бетоном марочной прочности:
- Гашеная известь Ca(OH)2 в союзе с углекислотой постепенно превращается в прочный и слаборастворимый карбонат кальция CaCO3.
Несколько минералов, большей частью состоящих из карбоната кальция.
- Присоединение к этой реакции двуокиси кремния порождает не менее прочные и стабильные силикаты кальция.
Как процесс выглядит с точки зрения происходящих в массе бетона физических процессов?
| Время от начала гидратации | Протекающие процессы |
| 5 минут | Поверхность зерен цемента покрывается иглообразными кристаллами алюмината кальция 3CaO*Al2O3. |
| 6 часов | Кристаллы разрастаются настолько, что начинают образовывать общую кристаллическую решетку. Между цементными зернами возникают первые пространственные связи. |
| 8-10 часов | Лавинообразно ускоряющийся рост кристаллической структуры создает между зернами сплошную решетку. Прочность бетона стремительно растет. Одновременно внутри кристаллической структуры начинается рост более мелких кристаллов — своеобразного «ворса» из силикатов кальция. |
| 24 часа | Силикаты кальция начинают вытеснять решетку алюмината, образуя собственную прочную сеть между твердыми наполнителями. |
| 28 суток | Цементный камень полностью состоит из кристаллов силикатов кальция. Алюминаты вытеснены. |
В общем-то, сколько времени схватывается бетон — понятно из предыдущей таблицы. Через 6 часов его масса перестает быть подвижной; через сутки она утрачивает пластичность, но остается хрупкой. Полная марочная прочность набирается материалом примерно за месяц.
Справка: марочная прочность соответствует максимальному усилию на сжатие, которое бетон способен выдержать без разрушения. Усилие измеряется в килограммах на квадратный сантиметр. Так, бетон марки М200 обязан выдерживать 200 кгс/см2, М300 — 300 кгс/см2, М400 — 400 кгс/см2 и так далее.
Однако приведенная выше таблица верна для так называемых нормальных условий : +18-22С при относительной влажности около 60%. Что произойдет при отклонениях в ту или иную сторону?
| Отклонение | Оказываемое влияние |
| Понижение температуры | При низких температурах (от 0 до +18) скорость протекания реакций замедляется; схватывание может занять до 5-7 суток. При падении температуры бетона ниже 0 градусов вода кристаллизуется, и гидратация портландцемента полностью останавливается. |
| Повышение температуры | До определенного предела реакции ускоряются; однако при 90С и выше вода начинает испаряться их растущей кристаллической структуры быстрее, чем вступает в реакцию с ней. В результате набор прочности опять-таки останавливается. |
| Понижение влажности | В сухом воздухе вода быстро испаряется из поверхностного слоя бетона, что приводит к падению его прочности и появлению трещин. |
| Повышение влажности | При нормальной температуре оно приводит лишь к увеличению итоговой прочности бетона при отсутствии трещин. При повышенной до +80С температуре в насыщенной водяным паром атмосфере набор 60-70% прочности занимает всего 16 часов. |
Набор прочности при разных температурах.
Как нивелировать отклонения от нормального режима?
- В жару и сухую погоду конструкцию в опалубке укрывают мокрой мешковиной, влажными опилками или поливают водой два-три раза в сутки.
Поливка плитного фундамента.
- При температурах до -5 С достаточно укрыть и по возможности теплоизолировать молодой бетон. Выделяющееся при гидратации тепло не даст воде замерзнуть.
- При более низких температурах требуется его подогрев. Альтернатива — использование зимних марок бетона, способных благодаря специальным добавкам схватываться при отрицательных температурах.
Полезно: благодаря противоморозным добавкам цена кубометра увеличивается всего лишь на 100-300 рублей за куб. Собственно, зимний бетон несложно приготовить и своими руками: инструкция сводится к добавке в него специальных антиморозных присадок (например, Антифриз ДС) в количестве 1% от массы цемента.
- Итоговая прочность может превышать марочную. В нормальных условиях прочность бетонной конструкции за 3 месяца достигает 120%.
- Снимать опалубку и ходить по монолиту можно через 3-4 дня. Обработка, возведение стен на бетонном фундаменте и т.д. возможно через 10-14 дней.
- До набора полной прочности нежелательно использовать ударные инструменты. Если обработка необходима, предпочтительна резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне: в этом случае можно не бояться трещин и сколов.
На фото — алмазная дисковая пила.
Надеемся, что предложенная вниманию читателя информация будет полезна ему при ремонте или строительстве (см.также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).
Как обычно, видео в этой статье содержит дополнительные материалы. Успехов!
источник
14 Июл 2019 admin 16