Разгадываем тайны прочности бетона в условиях окружающей среды! В нашей новой статье «Влияние внешних факторов на набор прочности бетона и его время высыхания: как определить время схватывания» вы найдете важные сведения о воздействии окружающей среды на материал. Узнайте, как определить время высыхания бетона и обеспечить качественное строительство в любых условиях.
- Твердение бетона
- Стадии набора прочности бетонной конструкцией
- Стадия схватывания
- Стадия твердения
- Производство работ и основные требования к бетону в зимний период.
- Факторы, влияющие на скорость набора прочности бетона
- Контроль набора прочности бетона
- Стандартный срок затвердевания бетона
- График по суткам
- Какое время необходимо застывания бетона, есть ли зависимость от температуры.
- Время года.
- Обеспечение условий затвердения.
- Низкий уровень испарения.
- Соотношение классов и марок бетонных смесей
- Основные характеристики
- Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов.
- Сколько времени бетон застывает в воде
- Время застывания при разной температуре
- Продукция Cemmix в ближайших к Вам магазинах:
- Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси
- Методы ускорения твердения бетона
- Уход за бетоном после заливки
- Защита от испарения влаги
- Обеспечение равномерной температуры
- Защита от охлаждения
- Надо ли поливать бетон водой?
- Сколько бетон набирает прочность?
- Общие принципы расчета времени застывания
- Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетона
- Рекомендации по ускорению процесса
- Набор прочности бетона в зависимости от температуры
- Стадии набора прочности и влияние температуры
- Первая стадия
- Вторая стадия
- Созревание бетона таблица
- Температура
- Теория полимеризации цементного раствора
- Ускорение твердения
- Замедление твердения
Твердение бетона
Бетон – это искусственный каменный материал, который получается при твердении оптимально подобранной смеси из воды, вяжущего вещества, крупного и мелкого заполнителя, а также специализированных добавок. Крупным заполнителем служат куски гравия или щебня, а мелким – песок.
При смешивании всех компонентов образуется цементное тесто, которое постепенно затвердевает, образуя прочный искусственный камень. В зависимости от качества смеси, марки цемента и входящих в состав добавок бетон имеет разные сроки твердения.
При нормальных условиях, то есть при влажности около 100% и комнатной температуре, время набора прочности бетона составляет 28 суток. В условиях современного строительства это слишком большой срок, поэтому зачастую твердение бетона ускоряют.
Стадии набора прочности бетонной конструкцией
Схватывание и твердение растворов на основе цемента обусловлено его химическим взаимодействием с водой. Силикаты, алюминаты и алюмоферриты, которые входят в состав портландцемента, обеспечивают повышение прочности на различных стадиях отверждения.
Скорость химических реакций зависит от наличия катализаторов (специальных добавок) и температуры.
Стадия схватывания
В состав цементного порошка входит трехкальциевый алюминат (3СаО*Al2O3), трехкальциевый силикат (алит, 3СаО*SiO2), двухкальциевый силикат (белит, 2CaO*SiO2) и алюмоферрит. Алит, который занимает большую часть массы портландцемента, участвует в обеих стадиях отверждения. При затворении водой и в начале стадии схватывания он выделяет тепло, которое увеличивает скорость реакции.
Стадия схватывания проходит в первые часы после заливки опалубки. Скорость начала реакции и длительность процесса зависят от состава смеси и температуры воздуха. При нормальных температурах (+18…+22°С) бетон схватывается через 2,5-3 часа. Из них 1,5-2 часа проходит до начала реакции, а 1 час уходит непосредственно на схватывание.
В горячей среде схватывание происходит активнее и начинается более быстро. Весь процесс может занять менее 1-2 часов, из которых реакция — 15-20 минут.
Стадия твердения
Стадия формирования бетонного камня начинается по завершении схватывания. Твердение материала происходит за счет удаления свободной воды. Часть жидкости испаряется во внешнюю среду, а другая — связывается с молекулами силикатов и алюминатов, образуя стойкие комплексы. Чтобы не нарушить баланса между связываемой и испаряющейся водой, нужно обеспечить оптимальную влажность и температуру среды.
Основным реагентом на стадии твердения является алит. Белит обеспечивает постепенное упрочнение материала в процессе эксплуатации: за счет его свойств прочность материала через 2-3 года может составлять до 250% прочности после твердения.
Производство работ и основные требования к бетону в зимний период.
Важно, чтобы бетон, уложенный в зимнее время, затвердел и набрал прочность этой же зимой. Прочности должно хватить на распалубку, частичную или даже полную загрузку строения.
В любом случае, бетон не должен замерзнуть пока не наберет хотя бы половину своей проектной прочности. Даже если используются быстротвердеющие материалы, время затвердевания в теплых условиях не должно быть менее 2 – 3 суток, если используется обычный бетон – от 5 до 7 суток.
Факторы, влияющие на скорость набора прочности бетона
Факторы, от которых зависят сроки схватывания и твердения бетонной смеси:
- активность цемента, его марка;
- введение добавок-ускорителей твердения;
- соотношение вода-цемент в растворе;
- способ укладки и уплотнения бетонной смеси;
- технология приготовления смеси;
- влажность;
- температура окружающего воздуха.
Набор прочности бетона напрямую зависит от температуры. Бетон может твердеть только при положительных температурах, так как в его составе присутствует вода. При замерзании воды процесс набирания прочности прекращается, он возобновляется, когда столбик термометра поднимется выше нуля, но бетон при этом становится менее прочным.
Чем больше температура, тем интенсивнее идет процесс твердения.
График набора прочности бетона в зависимости от температуры:
* На графике изображен процесс твердения бетона марки В25.
Контроль набора прочности бетона
Измеряют прочность бетона специальными приборами. Это позволяет определить, насколько хорошо конструкция в дальнейшем будет справляться с нагрузками. Для расчета прочности необходимо знать предельные нагрузки, которым сопротивляется изделие, при этом не разрушаясь.
Есть два метода контроля прочности бетона: разрушающий и неразрушающий. В первом случае из партии бетонных изделий выбирают несколько образцов и испытывают их на гидравлических прессах. Во втором – из бетона делают образцы в виде кубиков, которые проходят все технологические этапы производства вместе с основными изделиями, а затем испытывают на прессах уже кубики.
Также прочность бетона можно оценивать специальными приборами:
- электронными, типа «Оникс»;
- ультразвуковыми приборами, которые основаны на возможности прохождения ультразвука через плотные тела, при этом он не теряет своей интенсивности, но он сильно ослабевает при прохождении через воздух;
- механическими приборами (например, молотком Кашкарова).
Стандартный срок затвердевания бетона
Стандартное время застывания бетона составляет 28-30 дней. Нормальные условия для отверждения — температура +15…+22°С и влажность 60-100%. Длительность отверждения зависит от условий процесса, марки бетона и наличия дополнительных добавок в растворе.
Корреляция прочности бетона с временем выдерживания и температурой среды.
График по суткам
Ниже представлен график того, как бетон набирает прочность по суткам в зависимости от температуры. Из него видно, что летом, когда воздух разогревается до 25-35°С, время созревания сокращается до 16-20 суток. Обратите внимание, что график набора прочности и твердения бетона не учитывает влажность.
Если вы занимаетесь строительством зимой, придется создать искусственные условия для застывания.
Например, покрыть опалубку отражающей пленкой, и поставить инфракрасные обогреватели. Использоваться ветродуи и тепловентиляторы не рекомендуется, т.к. они высушивают воздух, и могут спровоцировать трещины.
Какое время необходимо застывания бетона, есть ли зависимость от температуры.
Прочность бетона – это главная его характеристика, благодаря которой удается определить качество монолитно сооружения. Причина в том, что прочность напрямую связан со структурой бетонного камня. Процесс твердение бетона очень сложный. В ходе таких мероприятий происходит взаимодействие цемента и воды.
Здесь указано сколько времени застывает бетон.
Результатом гидратации цемента становится образование новых соединений, а также формирование бетонного камня. В результате твердения бетон становится прочнее, но набирается прочность не сразу, а постепенно. Для этого может понадобиться не один месяц.
Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.
Время года.
Большой процент влияния на застывание бетонного раствор оказывают окружающие факторы. С учетом температурного режима и атмосферной важности время застывания и полноценной сушки может составить несколько дней, но это при условии, что все мероприятии проходили в летнее время. Но в этом случае имеется свой недостатком, который заключается в невысокой прочность полученной конструкции. Если работы проводились в зимнее время, то конструкция будет удерживать большое количество влаги в течение месяца.
На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:
Длительность затвердевания бетона во многом определяется плотностью укладки строительного состава. Конечно, чем выше ее показатель, тем медленно осуществляется выход воду из структуры, а показатели гидратации цемента будут лучше. В промышленном строительстве такой проблеме уже было найдено решение. В этом случае задействуют виброобработку, в домашних условиях имеется альтернативный вариант – стыкование.Процесс утрамбовки
Необходимо отметить, что стяжку с высокими показателями плотности очень тяжело резать и сверлить. Здесь не обойтись без такого оборудования, как буры с алмазными напылением. Если применять сверла с обычным наконечником, то они сразу же выходят из строя.
Таблица твердения бетона в зависимости от температуры.
На фото показан состав бетона
Компоненты, которые находятся в составе цементной смеси, также оказывают немаловажную роль на время схватывание бетона. Если в составе находится большое количество пористых материалов, то процесс обезвоживания конструкции будет происходить намного медленнее. Если в составе преобладают такие компоненты, как песок и гравий, то вся вода начнет быстрее выходить из раствора.
Для того чтобы сделать процесс испарения влаги из бетона медленнее, а также улучшить его прочностные показатели, стоит задействовать специальные добавки. Как правило, это бетонит, мыльный состав. Конечно, это потребует небольших денежных затрат, но зато вы сможете защитить свою конструкцию от преждевременного пересыхания.
Каков состав бетона для отмостки лучшего всего применять указано в статье.
Обеспечение условий затвердения.
Когда нужно добиться длительного нахождения влаги в цементной смеси, то стоит выполнить монтаж гидроизоляционного материала на опалубку. При условии, что формовочный каркас выполнен из пластика, укладывать дополнительный слой гидроизоляции нет смысла. Демонтаж опалубки стоит производить только по прошествии 8-10 дней. За этот период бетон уже успел схватиться и дальше может сохнуть без опалубки.
Гидроизоляция для твердения бетона фундамента.
Для задержания воды в бетоне можно вводить в строительную смесь различные модифицирующие добавки. Если необходимо добиться быстрого застывания и уже ходить по залитой конструкции, стоит добавлять к раствору особые ингредиенты, позволяющие добиться быстрой сцепки.
Состав для твердения бетона фундамента.
Низкий уровень испарения.
Когда бетонный раствор схватился, его сразу накрывают полиэтиленовой пленкой. Благодаря таким мероприятиям удается задержать влагу в бетону в первые дни после установки конструкции. Раз в 3 дня пленку нужно удалять и обрабатывать поверхность водой.
Когда момента заливки пройдет 20 дней, то пленку можно убрать насовсем и подождать, пока стяжка полностью высохнет при обычных условиях. Как правило, это занимает 28-30 дней. Уже по прошествии этого срока по основанию можно ходить и даже устанавливать различные строительные конструкции.
Соотношение классов и марок бетонных смесей
Правильный выбор материалов гарантирует качество и долговечность ваших построек. Вы, конечно, видели трещины в фундаментах новых или старых домов, одна из причин этого явления — низкая прочность. Если вы не знаете, какая марка бетона подойдет вам, читайте дальше. Мы не будет затрагивать сложные строительные понятия и формулы, только необходимую информацию для покупки.
Важно сразу уяснить, что эти понятия неразрывно связаны. Высокая марка не может иметь низкий класс. Единственная разница — марка является показателем среднего давления, которое выдержит строение, а класс — гарантированного. Эти параметры определяются по пределу прочности на сжатие, то есть, если давление на него будет выше, конструкция разрушится.
Чаще всего в проектах и других нормативных документах указывают именно класс прочности бетона. Эту величину обозначают латинской буквой B, а измеряют в мегапаскалях (МПа). Например, B15 выдерживает давление до 15 МПа, а B25 — 25 МПа соответственно. В ГОСТе прописано, что в 5 % случаях бетон может не достигнуть заявленной прочности. Поэтому для стройки в проблемных условиях, не пытайтесь сэкономить на материалах.
Производители и поставщики обозначают свой товар марками (подробнее о маркировке бетонных смесей читайте здесь). Число после буквы М — округленный показатель средней прочности. Чтобы разобраться, приведем соотношения в таблице для часто используемых марок.
Таблица соответствия класса и марки бетона:
| Класс | Марка |
| B7,5 | М100 |
| B10; B 12,5 | М150 |
| B15 | М200 |
| B20 | М250 |
| B22,5 | М300 |
| B25 | М350 |
Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона такое же, как и для легкого. Но строители редко используют керамзитобетон, пено- и газобетон выше М250. Категорически нельзя возводить фундамент из легких видов, так как они предназначены для других целей.
Смесь изготавливают из цемента, воды, песка, щебня и специальных добавок, чтобы повысить свойства материала. Больше всего на марку влияют количество и качество цемента в составе.
Марка цемента
Если вы решили делать раствор самостоятельно, важно помнить, что марка бетона и цемента — это разные характеристики. Например, для изготовления М200 используют цемент М300‒М400. Чтобы сделать качественную смесь, нужно точно соблюсти все пропорции.
К сожалению, некоторые компании обманывают покупателя, продавая товар ниже заявленной марки. Если вы вынуждены заказывать бетон у непроверенного и подозрительного поставщика, проведите экспертизу в лаборатории. Для подготовки материала к проверке его заливают в квадратный деревянный ящик размером 10 или 15 см, тщательно перемешивают и оставляют в темном нежарком помещении.
Чтобы бетон набрал заявленную плотность, нужно подождать 28 дней. Если проведете экспертизу раньше, получите неверный результат. Обязательно проверяйте всю документацию товара перед покупкой и выгрузкой на объект. Недобросовестные работники могут разбавить смесь водой. Визуально материала становится больше, но теряется заявленная прочность.
Основные характеристики
Мы уже разобрались, что такое марка и класс бетона. Теперь перейдем к другим параметрам, которые влияют на область применения.
1. П — подвижность, осадка конуса или удобоукладываемость. Определяет способность заполнить форму. Для узких опалубок и колонн используют материал с подвижностью П4‒П5, а для монолитного фундамента и широких конструкций — П2‒П3. Чтобы бетон с низкой подвижностью заполнил форму, строители дополнительно вибрируют его.
2. W — водонепроницаемость. Эта характеристика варьируется от W2 до W20. Для фундамента подходит W4‒W6, а при высоком уровне грунтовых вод ‒ от W8.
3. F — морозостойкость. Этот параметр показывает, сколько раз бетон заморозится, а затем оттает, не потеряв свою прочность. Обычно в строительстве применяют F100‒F200. За прочность при низких температурах отвечают специальные добавки.
Чем выше класс, тем лучше бетон будет сопротивляется негативным воздействиям окружающей среды. Но его цена также будет расти. Вы можете повысить водонепроницаемость, используя материалы для гидроизоляции.
Популярные бетонные смеси
Бетон может иметь марку от М50 до М1000, а класс — от B7,5 до B80. Но М50 редко применяется в строительстве из-за его низкой прочности, из марок выше М500 строят мосты, гидротехнические и другие сооружения с высокими нагрузками.
- М100 используют для заливки бетонной подготовки перед возведением фундамента дома и отмостки, защитной полосы вокруг здания. У этой марки минимальная водонепроницаемость и морозостойкость, поэтому она не подходит для других работ.
- М150 — для оснований заборов, беседок, гаражей из железных листов или для заливки бетонного пола. Другие свойства этого материала минимальны.
- М200 подойдет для фундамента дома на сухой или каменистой почве или для заливки дорожек. Остальные параметры — W4, F100.
- М250 занимает промежуточное звено между популярными соседними марками.
- М300 — одна из самых используемых марок бетона для фундамента частного дома. Еще из нее делают лестницы, дорожки.
- М350 иногда применяется для оснований больших коттеджей на проблемной почве, намного чаще — для строительства многоэтажных домов.
| Марка | Цена за 1 м3 |
| На гранитном щебне | На гравийном щебне |
| М100 | 2600 |
| М150 | |
| М200 | |
| М250 | |
| М300 | |
| М350 | |
| М400 |
Чем выше марка товарного бетона, тем выше будет цена. Гранитный щебень обладает лучшими характеристиками, чем гравийный, но прочность застывшей смеси в первую очередь определяет марка бетона. Некоторые специалисты говорят о повышенном радиоактивном фоне гранита. К слову, производители редко выпускают материал на гравии выше класса B25.
Что еще важно знать при покупке?
1. Не все производители указывают тип щебня. Не стесняйтесь, звоните и спрашивайте. Состав на гравии всегда будет стоить дешевле.
2. Не забудьте прибавить к стоимости доставку на объект.
3. Смеси с большей подвижностью стоят дороже, как и с большей водонепроницаемостью и морозостойкостью. Хотя чаще всего эти показатели зафиксированы за конкретным классом бетона.
4. Товарный бетон — это именно тот, который вам нужен.
5. Некоторые производители предлагают бетон с известняковым щебнем. У него маленькая прочность, поэтому хороший фундамент не построишь.
6. Противоморозные добавки необходимы, если вы решили строить зимой. Чем ниже температура, тем дороже они будут стоить.
7. На некоторых сайтах цена указана с доставкой, а на других нет, поэтому конечная стоимость сильно варьируется.
8. Многие компании предлагают бесплатно посчитать, сколько будет стоить материал конкретного класса и его транспортировка.
9. Перед покупкой обязательно проверьте сертификаты качества товара.
10. БГС расшифровывается как бетонная смесь готовая.
11. Пескобетон — это сухой состав, который используют для заделки трещин и других строительных работ.
12. Товар можно увезти и самому, но для этого вам в любом случае нужно нанять бетононасос.
13. ПДМ — это погрузочно-доставочная машина.
Теперь вы знаете все необходимое для того, чтобы купить бетон. Выбирайте качественный материал, тогда природные явления не разрушат ваши постройки. Так вы сможете сэкономить время, деньги, а самое главное — нервы, которые неизбежно будут потрачены, если с только что построенным домом что-то пойдет не так.
Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов.
Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.
График твердения бетона в зависимости от температуры.
В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:
- при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
- при +10 градусах – не менее 5 суток;
- при +5 – 8 дней и более.
В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.
Сколько времени бетон застывает в воде
Выдерживание в воде является наиболее оптимальным по ГОСТу. При постоянном контакте влаги, бетон становится более упругим. При созревании на воздухе, постепенно происходит усушка поверхности и могут образовываться микротрещины на поверхности.
Застывание в воде происходит с той же интенсивностью, что и без нее – 28 дней.
Стоит обратить внимание, что количество воды должно быть умеренным. Для каждой марки и состава показатель влажности собственный – обычно его указывают на упаковке.
Время застывания при разной температуре
Необходимо обозначить, что скорость времени высыхания и схватывания бетона в опалубке может достигать до 7 дней. Только после этого опалубка может быть демонтирована. В таком случае удается сохранить целостность бетонной конструкции. Но в большинстве случаев этот показатель зависит от марки бетона, а также температурных условий.
В данной статье указано сколько идет цемента на 1 куб бетона.
Таблица 1 – Время твердения бетона в зависимости от температуры
| Марка бетона | Время затвердения бетона | Среднесуточная температура бетона, оС | |||||
| -3 | 0 | +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 | – |
Продукция Cemmix в ближайших к Вам магазинах:
Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси
Повышение прочности бетона на сжатие коррелирует с увеличением вязкости смеси. Это означает, что с увеличением марки материала время схватывания и твердения сокращается.
Продолжительность реакций для бетона разных марок
| Марка материала | Время схватывания, часов | Время твердения, суток |
| М100 | До 30 | |
| М200 | 14-25 | |
| М300 | 7-14 | |
| М400 | 1-2 | 4-7 |
| М500 | <1 | 2-4 |
Продолжительность набора прочности зависит от состава смеси, влажности, температуры внешней среды и материала.
Марка и назначение раствора определяют и критическую прочность бетонного камня. Это значение, по достижении которого конструкция продолжит твердеть после замерзания без потери эксплуатационных свойств. Данный показатель зависит от марки следующим образом:
- для бетона М100 и М150 он соответствует 50%;
- для М200, М250, М300 и М350 — 40%;
- для М400, М450 и М500 — 30%;
- для нагруженных конструкций (вне зависимости от марки) — 70%.
Если в момент замерзания образец имеет соответствующий уровень прочности на сжатие, то температурные перепады незначительно повлияют на его прочность. При замерзании на ранних стадиях твердения без применения противоморозных добавок прочность готовой конструкции падает не менее чем на 50%. Например, для марки М200 критической точкой прочности является 80 кгс/см² или 8 МПа.
Наиболее часто для фундаментов и нагруженных конструкций используются марки бетона от М300. Снятие опалубки со стандартных конструкций допускается через 4-5 дней при наличии щелей между щитами формы и бетоном. Для перекрытий и лестниц длиной не более 6 м время выдержки продлевается до 14 дней, для длинных лестниц — до 28 дней. Мосты, дамбы и другие ответственные и тяжело нагруженные конструкции выдерживаются в форме до 90 дней.
Методы ускорения твердения бетона
Существует несколько наиболее часто используемых методов ускорения набора прочности бетона:
- Термовлажностная обработка или ТВО. Термовлажностную обработку проводят в пропарочных камерах ямного типа, глубина которых составляет 2 метра. В камере необходимо обеспечить атмосферу насыщенного водяного пара и поддерживать температуру 90-100 °С. Процесс обработки бетона в камере продолжается в течение 12-15 часов.
Режимы термовлажностной обработки:
- выдержка (2-3 часа);
- подъём температуры со скоростью 25-30 °С/ч;
- изотермический прогрев (t=80-90 °С), продолжительность: 6-8 часов;
- снижение температуры со скоростью 30-40 °С/ч.
После того, как бетон прошел ТВО, он приобретает 70-100% прочность бетона 28-суточного твердения.
- Электропрогрев. Этот метод осуществляется при помощи переменного электрического тока, основан он на преобразовании электрической энергии в тепловую. Температура бетона повышается, из-за этого ускоряется процесс набора прочности. Существуют два способа электропрогрева:
- внутренний прогрев, который происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении тока через бетон;
- обогрев изделия внешними источниками. Это могут быть инфракрасные излучатели, или контактные электронагреватели.
Важно! Изделия должны быть закрыты пароизоляционной пленкой. Это поможет избежать испарения воды.
- Контактный прогрев. Бетонное изделие помещают в обогреваемую опалубку или форму. Изделие покрывают пленкой, чтобы не допустить испарения.
- Введение добавок, которые ускоряют процесс набора прочности. Ускорители твердения оказывают большое влияние на скорость набора прочности бетона на протяжении первых суток затвердевания бетона, со временем их воздействие ослабевает. К 28-суточному состоянию прочность бетона с добавками и без них становится одинаковой, что наглядно прослеживается по графику набора прочности бетона:
Уход за бетоном после заливки
Уход за бетоном имеет цель создать такие условия твердения, при соблюдении которых бетон будет набирать заданную прочность с нужной скоростью, а его структура будет максимально качественной.
Для оптимизации процесса отвердевания решающее значение имеет обеспечение правильной температуры и высокой влажности.
После укладки бетонной смеси и ее уплотнения (если таковое производилось), проводятся специальные мероприятия по уходу за бетоном.
Защита от испарения влаги
Отвердевание бетона внешне похоже на высыхание, но на самом деле, это реакция, которая происходит с обязательным участием воды. При застывании бетона на воздухе, его поверхность быстро высыхает, и реакция гидратации прекращается. Образуется разность давления в толще бетона и на его поверхности, что приводит к появлению дефектов в виде трещин.
Для защиты от пересыхания поверхность бетона закрывают водонепроницаемыми материалами, такими, как пленка, брезент, в некоторых случаях, слой опилок или песка, который постоянно смачивают.
Обеспечение равномерной температуры
При заливке массивных конструкций (например, плит фундамента) возникает еще одна проблема – температурный градиент.
Реакции гидратации происходят с выделением тепла. В массивных конструкциях возникает разница между температурами в толще бетона и на его поверхности. В толще слоя бетона температура может достигать 50–80°С. Если разница с температурой поверхности превышает 20–30°С, может произойти разрыв структуры бетона, что влечет интенсивное образование трещин на внешней стороне конструкции и потерю прочности.
Чтобы предотвратить градиент температур, необходимо снизить температуру всей конструкции. Для этого, после укрытия паро- или водонепроницаемым материалом, на поверхность бетона льют холодную воду, меняя ее после нагрева.
Важно!
Снижение температуры не должно быть резким. Допускается снижать ее на 1–2° С в час, а для некоторых типов конструкций не более, чем на 12–13°С в сутки (эта информация указывается в регламенте).
Для проведения этих мероприятий необходимо знать точную температуру в толще бетона; по регламенту, ее необходимо измерять в первые сутки каждые 1–2 часа, а затем 1 раз в 8 часов и фиксировать полученные данные в специальных журналах. Для того, чтобы иметь возможность измерять температуру, при заливке в бетон вставляют трубочки на расстоянии не более 8 м друг от друга.
Защита от охлаждения
В зимнее время возникает задача сохранить тепло в бетоне, поскольку при температуре ниже плюс 5° С затвердевание прекращается. Главной задачей становится обеспечение твердения до приобретения бетоном критической прочности.
Важно!
Критической прочностью называют прочность в зимнее время, по достижении которой замерзание воды в порах бетона уже не носит разрушающий характер (обычно 30-50% от расчетной прочности).
Используются разные методы сохранения тепла:
- Прогрев электродами или инфракрасным излучением (последнее технологически сложно).
- Установка тепляков с прогретым воздухом.
- Использование сохраненного тепла реакции гидратации («тепловой осмос» или «метод термоса), для которого поверхность бетона укрывают теплоизоляционными материалами, такими, как минераловатные плиты, рулонные материалы в несколько слоев.
- Противоморозные добавки. Если раньше использовался хлорид кальция, сейчас его применение, как и других хлоридов, не рекомендуется из-за агрессивного воздействия на арматуру. Чаще используют формиат кальция или натрия и другие соли-электролиты, снижающие температуру замерзания воды либо готовые комплексные добавки, обладающие не только противоморозным, но и пластифицирующим действием.
- Применение добавок-ускорителей совместно с тепловой обработкой. В этом случае добавки нужны для быстрого достижения критической прочности, затем, при помощи согревающих или сохраняющих тепло мероприятий, обеспечивается оптимальная температура до достижения расчетной прочности бетона.
Надо ли поливать бетон водой?
Поскольку водная среда оптимальна для завердевания, полив бетона водой целесообразен, но только в летнее время, особенно, в жаркую погоду. Интенсивное обеспечение влажности позволяет снизить вероятность появления дефектов.
Набор прочности бетона – сложный химический процесс, который зависит от множества факторов. Для оптимизации строительных работ используются методы тепловлажностной обработки бетона. Современное решение – использование специальных добавок, регулирующих скорость отвердевания.
Сколько бетон набирает прочность?
Если марка раствора определяется через 28 дней после заливки, то это и есть ответ на интересующий многих вопрос, за сколько бетон набирает твердость. Но не стоит забывать о некоторых особенностях набора прочности бетона в зависимости от температуры:
- При низких температурах воздуха значения прочности растут медленнее;
- При нулевой отметке вовсе не твердеет, поскольку гидратация цемента из-за замерзшей воды становится невозможной, потепление активизирует набор твердости;
- Влажная среда помогает бетонному основанию становиться прочнее;
- При пониженной влажности набор замедляется и даже может прекратиться, из-за нехватки воды, которая нужна для гидратации вяжущего.
Зависимость времени набора прочности от температуры
По приведенным в таблице данным видно, что временной показатель затвердевания бетонной основы зависит от марки и температурных условий.
Нужно иметь в виду, что скорость затвердевания раствора – величина непостоянная. На графике хорошо видно, что набранная скорость в первую пятидневку затем начинает постепенно уменьшаться. Временной интервал, в котором происходит ускоренное твердение раствора, принято называть периодом выдерживания. В это время важно обеспечить залитому раствору необходимые температурные и влажностные условия.
Общие принципы расчета времени застывания
Точные вычисления сроков набора расчетной и максимальной прочности бетоном применяются при возведении ответственных объектов, призванных выдерживать значительные нагрузки, в условиях дефицита времени.
В большинстве случаев в частном, коммерческом и промышленном строительстве принято считать, что пол или фундамент дома должен достичь максимальной прочности через 28 дней. Это утверждение требует корректировки – за указанное время (4 недели) раствор приобретет прочность, достаточную для выдерживания номинальных нагрузок. Максимальное значение в некоторых случаях достигается через несколько месяцев.
При выполнении небольших бетонных конструкций дома, не испытывающих значительных нагрузок, допускается приступать к дальнейшим строительным работам через 5 суток после заливки раствора, когда он схватывается и по нему можно без опаски ходить, бетон на этом этапе выдерживает контакт с нетяжелыми предметами, незначительную нагрузку.
| Время, сутки | Степень набора прочности, в % от расчетного значения |
| 1-3 | 30 и менее |
| 7-14 | 60-80 |
| 28 | 100 |
Расчетная прочность цемента различных марок
| Цемент | Прочность, кгс/см² |
| М100 | 98,23 |
| М150 | 130,97-163,71 |
| М200 | |
| М250 | |
| М300 | 327,42-360,18 |
| М400 | |
| М450 | |
| М500 |
При строительстве усиленных конструкций (мостов, переходов и пр.) кроме расчетного времени набора прочности применяют такое понятие, как контрольный срок застывания. Обычно он составляет 90 дней и по истечении этого периода бетон должен стать на 20% прочнее, чем через месяц после заливки.
Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетона
Основным документом, в котором прописаны правила контроля прочности бетона, определены его сроки и условия твердения, является ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». Также бетонные работы регламентируются ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».
В промышленном строительстве процесс набора прочности бетона может регулироваться локальными правовыми актами, к примеру, правилами производства работ.
Рекомендации по ускорению процесса
Соблюсти необходимые условия для заливки не всегда возможно: в жаркую и холодную погоду температура отклоняется от оптимальной не менее чем на 15-20°С, а влажность может составлять ниже 60%.
При заливке фундамента строители прибегают к мерам защиты бетона на этапе смешивания, но редко дополнительно подогревают готовую конструкцию. Это обусловлено тем, что основа здания должна пройти этапы усадки и стабилизации грунта. В этом случае возникшие дефекты не скажутся на прочности дома, а будут устранены с помощью дополнительного слоя бетона.
Набор прочности бетона в зависимости от температуры
Стадии набора прочности и влияние температуры
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.
Первая стадия
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.
Вторая стадия
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%!п(MISSING)рочности 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%! (MISSING)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.
Созревание бетона таблица
На таблице ниже показано, как длительность набора прочности зависит от температуры:
Температура
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.
Теория полимеризации цементного раствора
На самом деле этот процесс является многоступенчатым. В него входят как набор прочности, так и собственно высыхание.
Давайте рассмотрим эти стадии более подробно:
- Затвердевание бетона и других растворов на основе цемента начинается с так называемого схватывания. При этом находящееся в опалубке вещество вступает в первичную реакцию с водой, благодаря чему начинает приобретать определенную структуру и механическую прочность.
- Время схватывания зависит от множества факторов. Если взять за эталон температуру воздуха в 20С, то для раствора М200 процесс стартует примерно через два часа после заливки и длится около часа-полутора.
- После схватывания происходит отвердевание бетона. Здесь основная масса цементных гранул вступает в реакцию с водой (по этой причине процесс иногда называют гидратацией цемента). Оптимальными условиями для гидратации является влажность воздуха около 75% и температура от 15 до 20С.
- При температуре ниже 10С есть риск, что материал так и не наберет проектную прочность, вот почему для работы в зимний период нужно применять специальные антиморозные добавки.
График набора прочности
Прочность готовой конструкции и скорость отвердевания раствора взаимосвязаны. Если состав будет терять воду слишком быстро, то не весь цемент успеет прореагировать, и внутри конструкции сформируются очаги низкой плотности, которые могут стать источником трещин и других дефектов.
Фото распила с явно видными дефектами
В идеале до полного отвердения раствору требуется 28 суток. Впрочем, если к конструкции не выдвигаются слишком строгие требования по несущей способности, то можно начинать ее эксплуатировать уже через три-четыре дня после заливки.
Ускорение твердения
Если нужно, чтобы материал сох быстрее, стоит выбрать бетоны с добавками, которые ускоряют набор прочности. Также можно обработать раствор горячим паром — он ускорит испарение влаги из бетона, но не приведет к его пересыханию.
Уменьшение количества воды, может привести к тому, что раствор высохнет быстрее. Тем временем, такой метод ускорения усложняет трамбовку, цементацию и может повлиять на итоговую прочность.
Для ускорения набора прочности при температуре от 0 до +18°C можно установить тепловые пушки, инфракрасный прогрев и другое оборудование. Некоторые строители применяют светоотражающие полотна. Также стоит рассмотреть бетоны с морозостойкими добавками, уменьшающими температуру застывания воды.
Замедление твердения
Для производства высокомарочных быстрозастывающих смесей с большим содержанием цемента и бетона, который нужно перевезти на дальнее расстояние, используются специальные вещества. Добавки замедляют гидратацию и помогают отсрочить процесс схватывания на несколько часов.
Увеличение объема воды, чтобы раствор не высох быстро, — не лучшая идея. Изменение состава может сказаться на итоговой прочности конструкции и грозит появлением трещин.
Сколько нужно ждать пока высохнет бетон?
Время высыхания бетона зависит от различных факторов, включая температуру, влажность и состав бетона. Обычно, для полного высыхания бетона может потребоваться от нескольких дней до нескольких недель.
Во время высыхания бетона важно следить за температурой и влажностью. Если температура слишком низкая или слишком высокая, то бетон может высыхать медленнее или быстрее, соответственно. Высокая влажность может задержать процесс высыхания бетона, в то время как слишком низкая влажность может привести к трещинам в бетоне.
Обычно, чтобы быть уверенным, что бетон полностью высох, необходимо дать ему не менее 7-10 дней. В некоторых случаях, например, при строительстве дорог, бетон может высыхать до 28 дней или дольше, прежде чем он будет готов для использования.
Если вы планируете работать с бетоном, важно ознакомиться с инструкциями производителя, чтобы узнать время высыхания конкретного состава бетона, а также принимать меры предосторожности, чтобы избежать повреждения свежесмонтированного бетона.
