Как сохранить бетон в жидком состоянии

Обновлено: 02.05.2024

Мифы и заблуждения широко распространены в бизнесе связанным с бетоном. Появившись однажды, миф начинает жить своей жизнью, в него верят и повторяют. В этой статье, мы разоблачим наиболее популярные заблуждения которые правят в мире бетонного строительства.

Миф №1:
Добавление воды в бетонную смесь ведет к увеличению осадки.
На самом деле:
Есть другие не менее эффективные способы увеличить осадку бетона помимо добавления воды.

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона, но также значительно снижает прочность бетонной конструкции. Добавленная вода разбавляет бетонную смесь и увеличивает соотношение воды к вяжущим материалам. Слишком большое количество воды также снижает сопротивляемость бетона к циклам замораживания и оттаивания, увеличивает осадку при высыхании, а также приводит к проблемам в обслуживании здания в дальнейшем.
Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Увеличение расхода воды не выход, потому что при этом уменьшается прочность цемента. Увеличение расхода цемента в бетоне с постоянным содержанием воды не влияет на удобоукладываемость бетона. Играет роль соотношение цементного теста и заполнителя, при увеличении количества цементной смеси, бетон становится более удобоукладываемым, при этом прочность бетона остается неизменной.
Во многих технических требованиях запрещается добавление воды в бетон на стройплощадке. Тем не менее, существуют и другие способы повышения осадки и удобоукладываемости бетона. Качество заполнителей (щебень и гравий), их максимальный размер влияют на расход цемента и воды, влияет на процесс перемешивания. Уменьшение количества воды и пластификаторы, также могут быть использованы для увеличения осадки при сохранении соотношения воды к цементу, а объем вовлеченного воздуха влияет на технологичность бетона. Добавление воды, которая содержит химические добавки, может изменить качество смеси и стать причиной потери подвижности бетонной смеси и состава воздуха внутри бетона.

Миф №2:
Определение марки бетона по количеству мешков с цементом
На самом деле:
Пропорции смеси определяются согласно техническим требованиям, а не количеством цемента

“Сколько надо мешков цемента на куб бетона?” - один из самых популярных вопросов к специалистам по бетонированию. Однако, качество не измеряется в количестве мешков. Как правило, цемент доставляется на стройку в 50-ти килограммовых мешках, и иногда не соответствует нужному стандарту. Пропорции цемента в смеси зависят от того что вы строите. Для разумного расхода цемента, чтобы избежать потери подвижности смеси, усадки, а также соблюдения температурного режима, следует избегать излишков цемента. В технических условиях, часто указывают минимальное количество цемента чтобы увеличить долговечность бетона, пригодность свежеуложенного бетона к отделке, улучшение износостойкости и внешнего вида поверхности. Самая важная часть в подборе пропорций бетона - это соотношение воды к заполнителям и связующим.

Миф №3:
Бетон водонепроницаемый
На самом деле:
Даже самый прочный бетон имеет пористую структуру.

Вода и другие вещества в жидком или парообразном состоянии могут проходить через бетон. В зависимости от пористости бетона, этот процесс может достигать от нескольких минут до нескольких месяцев. Чтобы увеличить водонепроницаемость бетона в него добавляют уплотняющие химические добавки, такие как пастеризаторы, гидрофобный цемент, а также дополнительные цементирующие добавки такие как кремнезем и золу уноса. Также, можно обработать поверхность бетона герметическими материалами.

Миф №4:
Чем тверже бетон, тем он долговечнее
На самом деле:
Не только показатель прочности при сжатии определяет долговечность бетона.

Хотя предел прочности при сжатии является важной характеристикой бетона, другие качества могут еще больше влиять на долговечность бетона в жестких условиях окружающей среды. В целом, основные причины “старения” бетона это:

• коррозия арматуры
• незащищенность от воздействия циклов замерзания-оттаивания
• щелочно-окислительные реакции
• низкая сульфатостойкость

Снижение проницаемости бетона - ключ к его долговечности.

Миф №5:
“Добавим хлорид кальция - чтобы вода не замерзла”
На самом деле:
Хлорид кальция является ускорителем затвердевания бетона, а не антифризом.

Присутствии хлорида кальция, в начальной стадии приготовления бетонной смеси, увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. Однако, свежий бетон нуждается в защите от замерзания пока не достигнет минимальной прочности. Без такой защиты, бетон промерзнет и потом будет менее прочным. Чтобы избежать проблем при заливке бетона в холодную погоду, убедитесь что температура бетона поддерживается в нужных пределах.

Миф №6:
Можно заливать бетон прямо на мерзлую землю без каких-либо мер предосторожности.
На самом деле:
Необходимо заранее принять меры по защите бетона и предотвратить возможные проблемы с грунтом из-за неблагоприятных погодных условий

Бетон залитый в промерзшую почву может осесть неравномерно при оттаивании, что приведет к трещинам. Разница температур между бетоном и грунтом также может стать причиной слишком быстрого охлаждения бетона и замедлить скорость затвердевания. В идеале, температура грунта должна быть такой же как и у бетонной смеси в момент заливки. Есть несколько способов растопить землю перед заливкой бетона, включая защитное покрытие для выдерживания бетона и системы отопления.

Миф 7:
Если поверхность бетона сухая и проверка на влажность прошла успешно, то можно начинать отделочные работы.
На самом деле:
Это не главное правило для начала отделки поверхности.

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности, таким как
- вздутие
- пыление бетонных поверхностей
- трещины
- отслаивание
Нужен большой опыт чтобы точно знать когда можно приступать к отделочным работам. Конечно для определения, можно применить самый простой метод - прикрепить к бетону полиэтиленовую пленку и посмотреть будет ли под пленкой конденсат. Погода, тип конструкции и еще много чего влияет на высыхание бетона. Чтобы точно определить нужное время для отделки, лучше использовать профессиональные влагомеры, которые с учетом многих факторов, измерять влажность на достаточной глубине и в разных местах поверхности. Опытные отделочники всегда обращают внимание на эти факторы.

Миф №8:
У бетона с гладкой и ровной поверхностью, отделка тоже будет гладкой и ровной.
На самом деле:
Бетон изменяет свой объем после осадки, отвердения и просушки.

Деформация кромки бетонной плиты происходит в результате накопления влаги и разной температуры в верхней и нижней части. Бетон уменьшается в размерах если твердение происходит в обычной воздушной среде, и твердеет с набуханием во влажной среде. Также, деформацию могут вызвать силовые нагрузки. Предотвратить деформацию бетона можно с помощью технологий просушки бетона.

Миф №9:
Армированный бетон не трескается
На самом деле:
Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Бетон, у которого увеличение объема сдерживается конструкционными особенностями, может растрескиваться, поскольку сжимающие напряжения приводят к образованию микротрещин. Часто бывает так что арматура становиться причиной трещин. Структурные усиления не противодействуют возникновению трещин, но сдерживают их расширение и границы разлома. Когда начинается разрушение бетона, деформации сжатия передаются стальным элементам конструкции, что позволяет железобетону выдерживать более высокие нагрузки чем монолитному бетону.

Миф №10:
Под твердением бетона понимается его просушка.
На самом деле:
Бетону нужна вода, так он становится более твердым.

Бетон не твердеет от высыхания. Пока сохраняются благоприятные условия по влажности и температуре, гидратация бетона будет продолжаться. Когда только что залитый бетон начинает высыхать (обычно это момент когда остается 80% от первоначальной влажности смеси), процесс гидратации останавливается. Если температура недавно залитого бетона приближается к замерзанию (5 градусов), то процесс гидратации значительно замедляется. Необходимо выдерживать правильный уровень влажности и температуру сразу после заливки для нормального затвердевания бетона. Если с самого будет соблюдаться процесс затвердевания, то потом у нас будет хороший твердый бетон.

Широкое применение бетона в строительстве обусловлено его надежностью, простотой изготовления и доступностью. Сегодня такой материал востребован при возведении как жилых, так и промышленных помещений с разной этажностью. Ключевым фактором, влияющим на прочность бетонных изделий, является время затвердевания.

Полимеризация бетона

Твердение бетона выполняется за счет гидратации — особой химической реакции, возникающей между вяжущими компонентами и водой. Процесс предназначается для преобразования базового сырья (цементно-песчаной смеси со щебнем и песком) в гидросиликат кальция. По завершении периода затвердевания создается монолитная основа с повышенными прочностными свойствами.

1. Марка цементной смеси.
2. Пропорции и соотношение компонентов в растворе.
3. Показатели атмосферной влажности.
4. Технология производства.
5. Окружающий температурный режим.
6. Толщина и плотность заливки бетона.
7. Соблюдение правил ухода за раствором в процессе затвердевания.

Определяя, сколько сохнет бетон, важно учитывать марку цемента, который использовался при замешивании смеси. Наибольшей надежностью характеризуется модель М500, а минимальной прочностью — М100.

Еще время застывания бетона определяется пропорциями компонентов и наличием различных наполнителей в составе. Чем больше в растворе будет присутствовать песка или гравия, тем быстрее из него выйдет лишняя жидкость. Если использовать большое количество керамзита и шлака, вода начнет испаряться медленнее.

При несоблюдении плотности укладки прочностные свойства бетонной смеси будут снижены. При возведении промышленных объектов бетон дополнительно уплотняют с помощью вибропрессования. В бытовых условиях процедуру заменяют простым уплотнением ручными приспособлениями.

Чтобы сохранить влагу в составе смеси, ее нужно укрыть гидроизолирующей пленкой. Это может быть полиэтилен или битумная мастика. Задача подобных материалов заключается в усилении гидратации и защите раствора от быстрой потери жидкости.

Также такой эффект достигается путем периодического смачивания раствора водой. Ее наносят с помощью распыления или обрызгивания.

Схватывание

Схватывание бетона является первой стадией его полимеризации и занимает не больше 1-2,5 часов. Точный интервал определяется температурными условиями, при которых выполняются работы:

1. Если окружающая температура составляет +20°С, химическая реакция будет запущена через 100-120 минут после заливки смеси в опалубку. Потом состав будет сохнуть еще час.
2. При температурном режиме +1…+19°С схватывание будет происходить через 3-5 часов.
3. При нулевой температуре реакция начинается через 7-10 часов после затворения. При этом продолжительность высыхания составит 16-20 часов.

Если на стройплощадке будет отрицательная температура, составляющие смеси перестанут вступать в процесс гидратации с водой, а смесь не сможет засохнуть. Она будет держаться в инертном состоянии до повышения температурных отметок выше 0°С. Чтобы избавиться от подобного явления, можно добавить к составу бетона специальные наполнители, которые ускоряют гидратацию, или возвести утепленную опалубку.

Если на улице достаточно жарко (выше +30°С), время схватывания бетона сократится, но качество конечной продукции снизится. Связано это с быстрым испарением влаги и ухудшением прочностных свойств бетонных изделий.

В жаркий период в смесь вносят специальные наполнители, которые увеличивают время твердения бетона.

1. Кислота НТФ.
2. Сахарная кормовая патока.
3. Глюконат натрия.
4. Комплексные составы.
5. Другие добавки.

Сколько времени сохнет бетон и за какое время схватывается, зависит от массы факторов. Под гидратацией подразумевается процесс преобразования исходного сырья в гидрат кальция, т.е. цементная основа начинает минерализоваться и становится монолитной.

Срок твердения

После схватывания начинается процесс затвердевания бетона. Он заключается в возникновении химической реакции между цементными гранулами и жидкостью из раствора. Лучшие показатели гидратации замечаются при влажности воздуха 75% и при температуре +15…20°С.

Если показатели температуры держатся на уровне ниже +10°С, понадобится введение в состав специальных антиморозных компонентов. В противном случае бетон не получит проектную прочность.

Уход за бетоном после заливки

Любая бетонная смесь требует правильного ухода после заливки. В первую очередь необходимо обеспечить подходящие условия для нормальной химической реакции между водой и вяжущими компонентами. При соблюдении базовых правил раствор становится прочным и твердым. Специфика ухода напрямую зависит от времени года, когда выполнялась укладка.

Специалисты не рекомендуют проводить строительные работы в жару, поэтому лучше приступить к ним утром или вечером, после заката. Если заливка выполняется днем, необходимо обеспечить хорошую защиту от ультрафиолета, накрыв слой рубероидом, листами шифера или другим укрывным материалом.

Последующий уход заключается в защите поверхности от размытия и появления отверстий. Выполняя самостоятельное замешивание, необходимо придерживаться требований СНиП и не допускать больших пауз между мероприятиями. В летний период смеси сохнут достаточно быстро, поэтому любые простои противопоказаны. В противном случае раствор станет непригодным для использования.

В жаркое время смесь нужно регулярно смачивать водой и придерживаться технологических норм, препятствующих испарению жидкости.

Если температура на улице составляет больше 15°С, в состав нужно вводить воду через каждые 10-12 часов. В ветреную погоду — через 2-3 часа.

Особые сложности в уходе за залитой основой отсутствуют. Главное — поддерживать оптимальную влажность и температуру на этапе схватывания и твердения смеси.

Стадии набора прочности

Затвердевание бетона до момента набора марочной прочности занимает около 28 дней, но точно определить, сколько застывает материал, можно только на стройплощадке.

1. Первая заключается в схватывании смеси, когда все ее составляющие соединяются в одно целое.
2. Вторая предусматривает набор прочностных свойств и затвердевание.

Чтобы уточнить, за какое время схватывается бетон, сначала можно ориентироваться на общепринятое значение в 1 сутки с момента заливки. Точное время зависит от температурных условий. Если на улице достаточно тепло (выше 20°С), то процесс займет не больше 5 часов.

Смесь приступает к схватыванию через 2-3 часа с момента перемешивания компонентов. В осенний период это может длиться больше суток. При этом в холодное время строительные работы продолжаются.

В течение первой стадии смесь сохраняет подвижное состояние, поэтому пользователь может вносить изменения в форму будущей конструкции. Для снижения вязкости применяют механизм тиксотропии.

Следующий этап заключается в затвердевании смеси. Марочные прочностные характеристики появляются через четыре недели, но финишные свойства обретаются через пару лет. Сроки твердения бетона зависят от условий температуры и влажности.

Первые 5-6 суток с момента заливки отличаются максимальной интенсивностью застывания, поэтому за этот период материал уже имеет 30% прочности. Через 90-10 суток показатель на 20% превысит марочный.

В течение первой недели бетон нужно подвергать температурному воздействию, увлажнению, тепло- и гидроизоляции.

Особое внимание нужно уделять поддерживанию оптимальной влажности. При температурном режиме +25…+30°С бетон нагружается уже через 7 дней с момента заливки.

Зависимость времени набора прочности от марки бетона

Интенсивность набора прочности зависит и от марки бетона. Чем ниже марка бетона, тем выше будут прочностные характеристики. Для составов под марками М15-М150 характерна критическая прочность до 50%.

Конструкции из материалов марки М200-300 обладают значением в 40% от марочной. При этом допустимый нормативами безопасный показатель составляет 50%, а приступать к строительным работам можно только после получения отметок в 72% от заданных значений.

Для оценки прочностных показателей бетонной смеси можно воспользоваться двумя методиками:

1. Разрушающая. Подразумевает раздавливание кубика с помощью пресса.
2. Неразрушающая. В таком случае свойства материала определяются без разрушительных воздействий.

Вторая технология более востребована и основана на применении устройств упругого отскока, ультразвукового оборудования или ударных приборов.

1. Электронными. Отличаются высокой точностью и способны сохранять до 5 тыс. измерений за одну диагностику.
2. Механическими. Применяются при определении прочностных свойств бетонов разного класса.
3. Ультразвуковыми. Предназначаются для оценки передаточной и отпускной прочности при затвердевании. Скорость распространения ультразвука превышает 4500 м/с.

Факторы воздействия

Чтобы узнать, сколько сохнет бетон, необходимо учитывать ряд условий, оказывающих воздействие на скорость твердения бетона.

Сезонность

Ключевыми факторами, определяющими, сколько по времени застывает бетон, являются среда и период года, когда производятся строительные работы. В эту группу относят показатели уличной температуры и влажности воздуха.

Если летом состав может затвердеть за несколько суток, то в холодный период отвердение займет больше месяца. Специфика набора прочности при благоприятных условиях твердения бетона выглядит следующим образом:

1. 1-3 сутки — не больше 30% марочной прочности.
2. 7-14 — 60-80%.
3. 28 — 100%.

Если вы желаете сделать раствор для фундамента быстрозастывающим, в его состав нужно ввести особые добавки.

Трамбовка

Еще большое влияние на время высыхания бетона оказывает трамбовка. Чем качественнее проведена эта процедура, тем лучше будет реакция воды с вяжущими компонентами. При промышленном производстве бетонных растворов применяется вибрационное оборудование, но дома можно обойтись штыкованием.

Плотная стяжка плохо переносит резку и сверление после трамбовки, поэтому для проведения таких работ необходимо задействовать алмазные буры. Простой наконечник будет быстро выведен из строя.

Состав

Как долго может длиться процесс твердения бетона, зависит и от его состава. Так, если в нем присутствует большое количество пористых добавок, таких как шлак и керамзит, вода будет долго задерживаться в растворе. Если в смеси содержатся песок или гравий, жидкость быстрее выйдет наружу.

Для снижения интенсивности испарения влаги и повышения прочностных показателей состава его разбавляют дополнительными компонентами. Это может быть бетонит или мыльный состав. Введение подобных добавок повышает общую стоимость работ, но предотвращает проблему раннего пересыхания раствора.

В условиях летнего сезона, когда в центральных и южных регионах России температура наружного воздуха может зашкаливать за 30-градусную отметку, технология бетонных работ имеет свои особенности, поскольку быстрое обезвоживание бетона в такой среде замедляет и даже прекращает процессы гидратации цемента.Это не единственная проблема. интенсивное испарение свободной воды из бетона увеличивает его пористость, снижает морозостойкость, водонепроницаемость. Каким должно быть летнее бетонирование, каковы при этом роли транспортировки, твердения, использования добавок – эти и другие вопросы стали темами круглого стола, в котором приняли участие Наталья Бороуля, начальник испытательной лаборатории ООО «Торговый дом СУПЕРПЛАСТ», г. Владимир; Ирина Аубакирова, канд. техн. наук, зам. руководителя испытательного центра «СПБГАСУ», г. Санкт-Петербург; Елена Горяинова, начальник ОТК ООО «Центрмонолитстрой», г. Пенза; Ирина Скрипник, начальник ЦЗЛ ООО «Кузнецовский Завод Железобетонных Изделий», г. Раменское.

– Каковы сроки сохранения бетонной смеси, которые реально требуются для ее транспортировки и укладки? Насколько оправданны требования по сохраняемости подвижности в течение 6-10 часов?

Ирина Скрипник: Оптимальное время, необходимое для транспортировки и укладки бетонной смеси, исходя из опыта завода-изготовителя бетонной смеси, составляет 2-3 часа. Более длительное время доставки, как правило, вызывает отрицательную реакцию со стороны покупателей (в этом случае могут возникать вопросы к качеству бетонной смеси и химических добавок, используемых при ее производстве). В лабораторных условиях нам удалось добиться сохраняемости бетонной смеси в течение 10-13 часов, но, на первый взгляд, такой успех отрицательно сказался на дальнейшем наборе прочности бетона. В возрасте 3 суток бетон показал 10% от требуемой прочности; 7 суток – 37-40% от требуемой прочности, на 28 суток 95-97% от требуемой прочности. Вроде бы неплохой результат, но беспокоил внешний вид образцов кубов 10х10х10, что вызвало отказ со стороны покупателя от поставки БСГ.
Наталья Бороуля: В реальных условиях четко определить временные рамки сохранения технологических свойств бетонной смеси сложно. Существуют объекты, действительно требующие длительного времени сохранения подвижности бетонной смеси. В частности, это обусловлено наличием специфических требований и некоторых технологических нюансов при производстве, например, для массивных конструкций, гидротехнического бетона, густоармированных конструкций и конструкций сложной конфигурации. Кроме того, это обусловлено и такими факторами, как удаленность возводимых объектов от производственных площадок, низкая культура производства строительных работ – несвоевременная укладка бетонной смеси, неподготовленность оснастки для непрерывного бетонирования, отсутствие ответственности за качество выполняемых работ, низкая квалификация исполнителей.
Учитывая такие особенности строительства в нашей стране, при проектировании и производстве бетонных смесей необходимо закладывать время сохранения их технологических свойств на 20-30% выше требуемых. Для этого при производстве бетона используются низкотермичные цементы, химические добавки, сочетающие свойства пластификаторов, регуляторов сохранения подвижности и замедлителей твердения.
Для рядовых объектов общегражданского строительства обычно достаточно обеспечить сохранение подвижности смеси на уровне 2-4 часов с учетом времени транспортировки и укладки.
Ирина Аубакирова: Реальное время сохранения подвижности определяется конкретными условиями строительства: продолжительностью транспортирования в условиях мегаполиса или небольшого поселка, качеством дороги, объемом и скоростью бетонирования, требованиями проекта к наличию или отсутствию «холодных» швов, непрерывностью процесса, квалификацией бетонщиков, условиями окружающей среды (жара, дождь, ветер, мороз), качеством материалов и т.д. Требование 6-10 часов считаю завышенным, оно может оправдываться только при транспортировке бетона из Владимира в Москву или транспортным коллапсом на КАД.
Елена Горяинова:Наша организация ООО «Центрмонолитстрой» производит бетонные и растворные смеси, готовые к употреблению, и доставляет их потребителю автобетоновозами. Транспортировка свежеприготовленной смеси в зависимости от удаленности строительного объекта от РБУ может занимать от 20 минут до 5 часов. Затем смесь надо уложить в конструкцию. Этот процесс, как показывает практика, может затянуться еще на 1-2 часа. Это зависит от метода бетонирования и от доступности бетонируемых участков. Поэтому каждая заявка у нас рассматривается индивидуально.

ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНОВ №8, 2013

Время работы:
Ежедневно и круглосуточно!

Преимущества работы с нами:
- Собственная лаборатория и экспертиза;
- Нестандартная продукция;
- Быстрый запуск в производство;
- Возможна доставка по ЖД;
- Собственный большой автопарк;
Обращайтесь к нашим менеджерам!

Заливка бетона в холодное и жаркое время года требует особых навыков и знаний, т.к. работы с цементной смесью осложняются, а период ее высыхания резко уменьшается или возрастает. Изменение скорости твердения бетона в зависимости от температуры обусловлено замедлением процессов гидратации и удержанием большого количества жидкости в толще материала.

Для ускорения застывания и предупреждения дефектов используются специальные строительные приемы, полимерные и противоморозные добавки.

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.

Однако более активным компонентом цемента на этапе схватывания является трехкальциевый алюминат. В течение 24 часов после смешивания он интенсивно реагирует с водой, формируя первичные связи в бетоне. После окончания схватывания алюминат полностью утрачивает влияние на прочность цемента.

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.

При снижении температуры начало реакции может отодвинуться на 4-8 часов, а ее продолжительность — увеличиться до 15-20 часов.

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.

Стандартный срок затвердевания бетона

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	3-3,5	До 30
М200	2-2,5	14-25
М300	1,5-2	7-14
М400	1-2	4-7
М500		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.

Специальные добавки

Стремительное или слишком медленное схватывание и твердение смеси снижает прочность бетона. Медленное застывание дополнительно увеличивает расходы на уход за конструкцией. Для коррекции скорости отверждения применяются добавки, которые регулируют кинетику процесса.

Существует два типа добавок, регулирующих процесс твердения раствора:

1. Ускоряющие. Реагенты этого типа сокращают время до начала схватывания на 30-40%, ускоряют затвердевание и улучшают прочностные свойства материала. Они добавляются в смесь при промышленной штамповке бетонных изделий, заливке фундаментов, перекрытий и иных строительных конструкций при пониженных температурах. Наиболее дешевые ускоряющие добавки — это хлористый кальций и поташ (углекислый калий). В перечень востребованных строительных составов для ускорения отверждения входят: Релаксор, Аддимент В3, Форт-УП2, Поззолит-100, Конкрит-Ф и др.
2. Замедляющие. Пластификаторы и замедлители схватывания положительно влияют на удобоукладываемость и подвижность раствора. Они применяются при доставке бетона в передвижных смесителях, задержках в строительстве и заливке конструкций при температуре выше +25…+30°С. Пластифицирующие свойства замедлителей позволяют отказаться от виброуплотнения при укладке бетона с малой подвижностью. Наиболее распространенными замедляющими добавками являются НТФ-кислота, цитрат и глюконат натрия, Линамикс, SikaPlast 520 N, Frem Linas 200 и др.

При заливке в условиях низких температур используются противоморозные реагенты. Они понижают температуру замерзания воды, препятствуя ее фазовым переходам при 0…+4°С.

В зависимости от вида и концентрации добавок они позволяют работать с бетонным раствором при температуре до -15…-25°С. К морозоустойчивым реагентам относятся нитрит натрия, нитрат-нитрит кальция, карбамид и др.

Набор прочности бетона в зависимости от температуры

Температура окружающей среды определяет скорость реакций, которые формируют бетонный камень. Повышенная температура воздуха смещает баланс в сторону испарения жидкости, а пониженная — тормозит процессы гидратации в растворе.

При высоких температурах

В сухом и горячем воздухе испарение воды происходит быстрее, а оставшейся жидкости может не хватить для полноценной гидратации. В результате снижается надежность конструкции, а ее прочность на сжатие в верхних и центральных слоях существенно различается.

Для профилактики неравномерности и быстрого высыхания в бетон добавляются замедляющие добавки, а готовая конструкция смачивается в процессе застывания.

Высокая температура и влажность применяются при производстве стандартных бетонных изделий в автоклавах. Такие условия обеспечивают быстрое схватывание и максимальное твердение конструкций.

В прохладное время

При низких температурах раствор долго схватывается, а затем в течение длительного времени остается хрупким по сравнению с марочной прочностью. Химические реакции происходят до температуры фазовых превращений воды.

При отрицательной температуре

Когда температура среды опускается ниже 0°С, вода замерзает, а гидратация в растворе — прекращается. При прогреве воздуха процесс отверждения возобновляется, но прочность конструкции после перерыва может снизиться.

Набор прочности бетона при различных температурах

В таблице рассмотрен набор прочности материала марок М200 и М300.

Снижение вязкости раствора

Во время схватывания бетонный раствор сохраняет свою пластичность. При движении в стационарной или подвижной бетономешалке смесь проявляет свойство тиксотропии — уменьшения вязкости состава при постоянной динамической нагрузке.

Слишком длительное перемешивание приводит к «перевариванию» бетона и снижению конструктивной прочности готовой конструкции. Чтобы сохранить подвижность раствора и избежать негативных эффектов, в смесь добавляются пластификаторы. Они удлиняют периоды схватывания и застывания.

Снизить вязкость смеси на стадии затвердевания нельзя. Механическое воздействие на застывающий бетонный камень приводит к формированию дефектов и растрескиванию конструкции. До достижения минимально допустимого уровня прочности застывающий бетон следует предохранять от ударов, вибрации и др.

Зависимость уровня набора прочности от показателей температуры материала

Низкая температура ингредиентов отрицательно влияет на эксплуатационные характеристики бетонного камня. Если для смешивания используется холодная вода и наполнитель, то последующий уход за конструкцией не сможет обеспечить марочную прочность.

При температуре менее 10°С рекомендуется подогревать воду, которая применяется для изготовления. Если показатель термометра соответствует -5…0°С или ниже, то необходимо подогревать и мелкий наполнитель (речной песок).

Для сокращения времени схватывания и расходов на подогрев бетона в опалубке компоненты разогреваются до предельно допустимого уровня. Максимальное значение определяется составом и маркой портландцемента. При нагреве выше этой температуры готовая смесь будет реагировать менее интенсивно, что скажется на прочности конструкции.

Предельная температура компонентов бетонного раствора

Вид цемента	Максимальная температура воды для затворения, °С	Предельная температура наполнителя, °С	Максимальная температура бетонного раствора после вымешивания, °С
Глиноземистый	40	20	25
Портландцемент марки М400 и выше

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%.

Чтобы избежать пагубного влияния низкой влажности, высоких и низких температур, бетонщики прибегают к специальным методам ухода. К ним относится обработка горячим влажным паром, применение теплых опалубок, закладка электродов и греющих проводов в тело бетонного изделия и др.

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.

Любые бетонные конструкции, эксплуатируемые под открытым небом, нуждаются в особенной защите. Это касается не только тротуаров, отмосток и прочих уложенных на грунт площадок, но и фундаментов, фасадов, ограждений, опорных колонн и тому подобных сооружений, подверженных агрессивному влиянию внешней среды. Поэтому важно знать, чем покрыть бетон на улице для защиты от разрушения. Такие материалы есть, их много, и каждый обладает определенными свойствами, в которых необходимо разобраться перед применением.

От чего нужно защищать бетон

На любые расположенные на улице сооружения воздействует множество агрессивных факторов: перепады температур, содержащиеся в воздухе газы, атмосферные осадки, сильные ветра, ультрафиолетовые лучи. Взаимодействуя с бетоном, имеющим щелочную основу, они инициируют возникновение различных химических реакций:

• Содержащаяся в материале свободная известь и щелочные металлы при взаимодействии с водой растворяются в ней и вымываются из конструкций, что приводит к нарушению его структуры и потере несущих свойств.
• Кислоты, которые содержатся в атмосферном газе, грунтовой, сточной и даже дождевой воде, также вступают в реакцию с известью с образованием солей в виде твердых кристаллов в порах бетона. Они выходят на поверхность в виде высолов и разрушают монолитный искусственный камень, вызывая появление трещин, вздутий и несвязанных рыхлых образований.
• Проникающая в пористую структуру бетона вода многократно замерзает и оттаивает в нем, расширяясь при замерзании и буквально разрывая структуру материала. А при взаимодействии с элементами армирования вызывает их коррозию.

И это далеко не полный перечень вредных факторов. Восстановить и отремонтировать разрушенные и потерявшие прочность конструкции очень нелегко и не всегда возможно. Кроме того, это требует огромных временных и финансовых затрат. Гораздо выгоднее задуматься над тем, как сохранить бетон от разрушения на улице и принять превентивные меры.

Методы защиты

Основной разрушающий фактор для бетона – вода, с которой к тому же в его поры проникают химические вещества. Не допуская её вредоносное воздействие, можно в целом решить задачу, как укрепить бетон на улице от разрушения. Для этого используют объемные и поверхностные методы, а наилучшего результата добиваются при их комплексном применении.

Первичная (объемная) защита

Этот метод подразумевает введение в бетонный раствор при его изготовлении различных присадок и модифицирующих добавок, в основном искусственного происхождения. Он основан на том, что определенные химические вещества положительно влияют на структуру материала, увеличивая его долговечность и прочность (кремнеземы), снижая образование трещин (сульфаты) и т.д.

В зависимости от вида вводимых модификаторов удается придавать бетону такие свойства, как:

• способность отталкивать от себя воду – при добавлении гидрофобизаторов;
• полимерные добавки усиливают эластичность и способность противостоять расширяющим нагрузкам, возникающим при замерзании воды в порах. Это влечет за собой повышение морозостойкости и трещиностойкости;
• повышенная плотность и пластичность, в том числе и за счет изменения водоцементного соотношения. Чем плотнее материал, тем меньше в нем содержится микропустот и тем ниже его проницаемость для воды.

К первичным методам решения проблемы, как защитить бетон от влаги и разрушения, можно отнести и использование устойчивой к коррозии арматуры, и защитную обработку арматуры и закладных деталей, применяемых для монтажа сборных конструкций, и герметизацию швов сооружений.

Для справки! Общие требования по защите бетонных конструкций от коррозии изложены в ГОСТ 31384-2017.

Вторичная (поверхностная) защита

Ко вторичным методам защитной обработки бетонных конструкций относятся:

• обмазка и штукатурка поверхности;
• оклеечная изоляция рулонными материалами;
• покрытие мастиками и лакокрасочными материалами;
• пропитка верхнего слоя уплотняющими составами, стойкими к химическому воздействию;
• обработка пропитками проникающего действия, образующими в порах бетона кристаллические соединения;
• обработка водоотталкивающими составами;
• обработка антисептиками, биоцидами и другими препаратами, препятствующими появлению плесени и вредных микроорганизмов;
• облицовка штучными и листовыми изделиями.

Для каждого вида сооружений подбирается свой метод вторичной защиты. К примеру, если нужно решить, чем покрыть бетонную площадку под автомобиль на улице, её железнят цементным раствором сразу после укладки бетона.

Стены зданий отделывают штукатуркой, обкладывают кирпичом или монтируют навесные вентилируемые системы. Фундаменты и цоколи защищают от воды обмазочной либо оклеечной гидроизоляцией.

А конструкции, требующие сохранить внешний вид поверхности (заборы, ограждения, колонны, малые архитектурные формы и т.д.), защищают антисептиками, пропитывают гидрофобизирующими препаратами, окрашивают составами, образующими на поверхности водонепроницаемую пленку.

Применяемые материалы

Разобраться во всех видах вторичной защиты поможет обзор применяемых для неё материалов, их особенностей, плюсов и минусов.

Жидкая гидроизоляция

Выбирая, чем покрыть бетонный пол на улице, чтобы не крошился, чаще всего применяют жидкие гидроизолирующие средства – пропитки и составы, создающие на поверхности водоупорный слой. И те, и другие традиционно используют для повышения прочности и устойчивости бетонных изделий и уменьшения скорости их деградации.

Пропиточные составы глубокого проникновения (грунтовки) производят на разной основе:

• Кремнийорганические соединения и вододисперсионные акриловые составы хорошо работают в атмосферных условиях эксплуатации. Они уменьшают угол смачивания, за счет чего предел водоупорности поверхности повышается. Но её поры остаются открытыми, а активные водонерастворимые химические соединения, обеспечивающие эту защиту, постепенно становятся растворимыми из-за влияния щелочной среды, и теряют свои свойства.
• Составы на основе эпоксидных и полиуретановых смол применяются для защиты бетона от воздействия кислот и солей, укрепления поверхности, её гидроизоляции и обеспыливания. Они более сложны в применении: могут наноситься только при определенной температуре воздуха (не ниже +18 градусов) и только на окончательно отвердевшие конструкции после завершения срока схватывания бетонного раствора.

Обратите внимание! Для приготовления эпоксидной грунтовки необходимо смешивать два компонента (основу и отвердитель) непосредственно перед её использованием.

Но без дополнительной внешней защиты любые пропитывающие составы постепенно теряют свои свойства. Поэтому их рекомендуется применять в комплексе с лакокрасочными материалами, формирующими на поверхности влагонепроницаемую пленку.

Как и пропитки, они производятся на основе полиуретановых, эпоксидных, поливинилхлоридных и других синтетических смол и полимеров. Обладая плохой паропроницаемостью, создаваемые ими пленочные покрытия постепенно разрушаются под воздействием агрессивной среды и механических влияний с одной стороны, и щелочной среды самого бетона с другой. Поэтому прежде чем покрыть бетон на улице лаком или краской, необходимо сначала пропитать его грунтовкой.

Причем следует использовать оба состава на одинаковой основе. И желательно – от одного производителя. Это гарантирует высокую сочетаемость материалов, отсутствие факторов отторжения между ними.

Обмазочная гидроизоляция

К этому виду защитных материалов относятся различные мастики, жидкая резина, жидкое стекло. Их преимущества:

• простота нанесения;
• образование монолитного слоя без стыковочных швов;
• возможность обработки как гладких поверхностей, так и конструкций со сложным рельефом.

Их выбирают, когда нужно решить, чем покрыть бетон, эксплуатируемый в сложных условиях, при прямом контакте с водой и другими агрессивными веществами. Это фундаменты, стены подвальных и цокольных этажей, бассейны, колодцы, плоские кровли.

Мастики бывают полимерными и битумными. Они могут использоваться и в качестве самостоятельного защитного покрытия, и как клеевая гидроизолирующая основа для монтажа рулонных материалов.

Битумная мастика имеет доступную цену и продолжительный срок эксплуатации, она отлично сцепляется с бетоном, но легко плавится под действием высоких температур. Поэтому она не применяется для защиты поверхностей, находящихся под прямыми солнечными лучами, а также в жарком климате.

Наносят их в несколько слоев, что растягивает период обработки. Для получения жидкой консистенции твердые куски битума перед применением нагревают (горячий способ) или разводят растворителями (холодный способ).

Видео описание

В продаже есть и готовые к применению составы. Об особенностях их нанесения расскажет видео:

Полимерные мастики, в отличие от битумных, прекрасно противостоят повышению температуры воздуха и её перепадам. Сфера их применения гораздо шире. Например, когда нужно выбрать, чем покрыть бетонную дорожку от разрушения, отделать детскую площадку или отмостку, часто используют цветную полимерную мастику на акрилатной основе.

Улучшенные эксплуатационные характеристики полимерных обмазочных составов наверняка давно бы вытеснили битум, если бы не высокая цена таких материалов.

Отменными гидроизоляционными характеристиками отличается и жидкое стекло, представляющее собой вязкий раствор калиевых и натриевых силикатов. При обработке бетонных поверхностей таким составом он легко проникает в микротрещины, кристаллизуется в них, увеличиваясь в объеме, и надежно перекрывает доступ влаге. Продается в готовом виде.

На заметку! Жидкое стекло также можно добавлять в воду для затворения бетонного раствора.

Гораздо сложнее в применении жидкая резина, являющаяся двухкомпонентным материалом, требующим специальных навыков при приготовлении и нанесении. Её главное преимущество – эластичность и устойчивость к резким температурным перепадам без образования трещин.

В готовом виде продают резиновую краску, которая бывает разных цветов и может стать отличным вариантом, чем покрыть бетонный пол на улице для защиты от разрушения.

Это важно! Перед покупкой обмазочных защитных материалов необходимо изучить рекомендованный способ их нанесения. Не все мастики могут наноситься кистью или валиком, некоторые требуют использования специальных аппаратов для наплавления или распыления.

Рулонная и листовая гидроизоляция

Этот вид защиты имеет ограниченное применение. Например, его не используют, если нужно решить, чем покрыть бетонные дорожки на улице для защиты от разрушения, так как он не устойчив к механическому воздействию. Но для кровель, фундаментов, цоколей и прочих ненагружаемых бетонных поверхностей он иногда является самым эффективным и экономичным. Особенно при их эксплуатации в условиях значительной разницы температур в течение года, при которых поверхностные обмазочные составы теряют свою прочность и монолитность.

Видео описание

Один из вариантов гидроизоляции плоской кровли рулонными материалами показан в видеоролике:

К рулонной и листовой изоляции относятся следующие материалы:

• мембраны ПВХ, которые укладываются на поверхность внахлест со спаиванием стыковочных швов;
• мембраны EPDM наклеиваются на основание;
• битум листовой наплавляется на бетон после его обработки грунтовкой;
• рубероид монтируется в несколько слоев путем приклеивания на битумную мастику.

Все эти покрытия выполняют не только защитную, но и теплоизоляционную функцию. А некоторые могут использоваться и как финишная отделка для горизонтальных и вертикальных поверхностей благодаря декоративной посыпке на внешней поверхности.

Антисептики

Постоянный контакт с влагой вкупе с плохой проветриваемостью может привести к заселению бетона колониями грибков и прочих микроорганизмов, негативно влияющих как на его прочность, так и на внешний вид.

Антисептики могут входить в состав проникающих грунтовок, но при жестких условиях эксплуатации лучше применять специальные средства, прежде чем покрыть бетон на улице, чтобы не разрушался, другими изоляционными материалами.

Ими обрабатывают тротуарные плитки и бордюры, шифер, фундаменты, сваи, бетонные стены под обшивку фасадными материалами.

Все описанные материалы достаточно эффективны, особенно при комплексном использовании. А их выбор зависит от места применения, площади обрабатываемой поверхности, стоимости, способа нанесения и других факторов. Например, вертикальные сооружения и поверхности со сложным рельефом проще обработать жидкими средствами, а настилать рулонные материалы удобнее на ровные горизонтальные плоскости.

Видео описание

Посмотрев следующее видео, можно наглядно убедиться в том, как эффективно работают жидкие защитные средства:

Способы защиты и декорирования бетонных конструкций

Довольно часто уличные сооружения нуждаются не только в защите от вредных факторов, но и в декоративной отделке. Эти мероприятия можно объединить в одно, используя материалы и технологии, позволяющие решить сразу обе задачи.

Их выбирают в зависимости от вида отделываемой поверхности, требований к её внешнему виду, безопасности. Рассмотрим основные.

Покрытия из резиновой крошки

Чем покрыть бетонные дорожки, чтобы не разрушались, уличные лестницы, спортивные и детские площадки – этот вопрос раз и навсегда можно решить с помощью бесшовного резинового покрытия. Для его создания измельченную резиновую или каучуковую крошку смешивают с пигментами для придания нужного цвета и клеем на полиуретановой основе для получения однородной вязкой массы.

Её укладывают на бетонную поверхность вручную с помощью шпателя и тяжелого валика либо напыляют специальным оборудованием.

Видео описание

Создание «мягкого асфальта» из резиновой крошки описано в видеоролике:

Декоративная штукатурка

Стены зданий, возведенных из бетонных блоков или залитого в опалубку монолитного бетона, нуждаются не только в защите, но и в выравнивании, и в придании им привлекательного внешнего вида. Различные виды декоративной штукатурки позволяют разом решить все эти задачи без лишних материальных затрат.

Выбирать, чем покрыть бетон, чтобы не разрушался и прилично выглядел, можно из множества вариантов. Самым недорогим станет отделка обычным цементным раствором с крупнозернистым наполнителем – так называемая «шуба».

Производители сухих строительных смесей предлагают более современные составы, при нанесении которых поверхности придается оригинальная текстура. Самые популярные из них – «короед», «барашек», «камешковая», «мозаика». По составу они бывают минеральными – на основе цемента, и полимерными – на основе акриловых и силиконовых смол, жидкого стекла.

Навесные вентилируемые фасады

Монтаж навесных фасадов трудно прямо отнести к способам защиты бетонных сооружений. Тем не менее, они являются надежной преградой для осадков, солнечных лучей, ветра и прочих разрушающих факторов. Если саму конструкцию перед отделкой обработать гидрофобизаторами и антисептиками, то о её долговечности и сохранности несущих свойств можно не беспокоиться.

Заключение

Если вам необходима защита бетона от разрушения на улице, каким составом его обработать, вы теперь сможете решить без затруднений. Либо выбрать другой способ, соответствующий виду и назначению бетонной конструкции. Проникающие грунтовки, пленкообразующие жидкости, обмазочные и рулонные материалы прекрасно справляются со своими функциями, а наибольшей эффективности можно добиться при их комплексном применении и использовании способов объемной защиты ещё на этапе приготовления бетонной смеси.

Читайте также:

  
• Снять обшивку двери кадиллак srx 4
  
• Устройство железобетонных фундаментов под колонны из бетона в15 м
  
• Дворец водных видов спорта день открытых дверей
  
• Пристройка веранды к дому под общую крышу
  
• Как укрепить старые стены из шлакоблока