Сколько схватывается бетон в опалубке при отрицательной температуре

Обновлено: 15.05.2024

Будучи залитым в пространство, ограниченное опалубкой и снабжённое металлокаркасом из стальной арматуры, бетон схватывается за последующие несколько часов. Полное его высыхание и затвердевание происходит за гораздо большее время.

Влияющие факторы

Перед тем как начать строительство, мастера обращают внимание на причины, прямо или косвенно оказывающие воздействие на застывание бетона. Речь идёт о скорости, продолжительности полного затвердевания бетонного состава, в который погружён несущий металлокаркас, предотвращающий растрескивание и расползание в разные стороны частей залитой конструкции.

В первую очередь на скорость затвердевания влияет климат, погода дня закладки и дней последующего набора залитым стройматериалом заявленной твёрдости и прочности. Летом на 40-градусной жаре за 2 дня он полностью высохнет. Но прочность его так и не достигнет заявленных параметров. В холодное время года, когда температура плюсовая (несколько градусов тепла), из-за замедления в 10 и более раз скорости испарения влаги период полного высыхания бетона растягивается на две недели и более.

В инструкции к приготовлению бетонного состава любой марки сказано, что только за месяц он набирает свою реальную прочность. Упрочнение при относительно нормальной температуре воздуха может и должно происходить за месяц.

Если на улице жара, и вода быстро испаряется, то бетонное основание, залитое 6 часов назад, обильно поливают каждый час.

Плотность закладывания бетонного основания напрямую влияет на итоговую прочность залитой и затвердевшей вскоре конструкции. Чем больше плотность бетономатериала, тем медленнее он отдаст влагу и тем лучше схватится. Промышленное литьё железобетона не обходится без вибропрессования. В домашних условиях уплотнить бетон можно при помощи той же лопаты, которой он подсыпался.

Если в дело пошёл бетономес, штыкование (утрясывание штыковой лопатой) тоже необходимо – бетономес лишь повышает скорость заливания, но не избавляет от утрамбовывания бетонной смеси. Если бетон или бетонная стяжка капитально уплотнены, то такой материал сложнее поддастся просверливанию, к примеру, для установки балок под деревянный настил пола.

Состав бетона играет также не последнюю роль в скорости затвердевания бетонной смеси. Например, керамзит (керамзитобетон) или шлак (шлакобетон) забирает на себя часть влаги и не вполне охотно и быстро её возвращает назад при схватывании бетона.

Если в дело идет гравий, то вода заметно быстрее покинет твердеющий бетоносостав.

Для замедления потерь воды только что залитую конструкцию накрывают тонким слоем гидроизоляции – в данном случае это может оказаться полиэтилен от пеноблоков, которым они были закрыты при перевозке. Для снижения скорости испарения воды в бетон можно подмешать слабый мыльный раствор, однако мыло растягивает процесс схватывания бетона в 1,5-2 раза, что заметно отразится на прочности всей конструкции.

Время застывания

Только что приготовленный раствор бетона – полужидкая или жидкая смесь, если не считать наличия в нём гравия, являющегося твёрдым материалом. Бетон состоит из щебня, цемента, песка (можно карьерный сеяный) и воды. Цемент – минерал, в который входит отвердевающий реагент – силикат кальция. Цемент, как известно, реагирует с водой с образованием каменистой массы. По сути, цементопесок и бетон – искусственный камень.

Затвердевание бетона двухэтапно. За первую пару часов бетон сохнет и схватывается частично, что даёт стимул после приготовления бетона как можно скорее залить его в подготовленный опалубочный отсек. Реагируя с водой, цемент превращается в гидроокись кальция. От его количества и зависит конечная твёрдость бетонного состава. Образование кальцийсодержащих кристаллов приводит к повышению температуры твердеющего бетона.

У различных марок бетона схватывание по времени также разнится. Так, бетон марки М200 имеет срок схватывания, равный 3,5 ч. с момента завершения смешивания основных ингредиентов. После первоначального застывания он высыхает в течение недели. Окончательное затвердевание заканчивается лишь на 29-й день. В окончательный монолит раствор превратится при температуре +15… 20 градусов Цельсия. Для юга России это температура межсезонья – наилучшие условия для строительства бетонных конструкций. Влажность (относительная) не должна превышать 75%. Лучшими месяцами для закладки бетона являются май и сентябрь.

Заливая фундамент летом, у мастера велик риск нарваться на преждевременное высушивание бетона и его необходимо регулярно орошать – не менее раза в час. Схватывание за час недопустимо – конструкция с большой долей вероятности может не набрать заявленной прочности. Фундамент становится крайне хрупким, растрескивается, могут отваливаться значительные его куски.

Если воды не хватает для своевременного и многократного увлажнения бетона, то состав, наполовину или полностью схватившийся, не дождавшись, пока испарится вся вода, плотно накрывают плёнкой.

Однако, чем больше цемента в бетоне, тем скорее он схватится. Так, состав М300 может схватиться за 2,5-3 часа, М400 – за 2-2,5 часа, М500 – за 1,5-2 часа. Опилкобетон схватывается за примерно то же время, что и любой похожий на него бетон, в котором соотношение песка и цемента похоже на любую из вышеприведённых марок. Следует помнить, что опилки вносят своё отрицательное воздействие на параметры прочности и надёжности и увеличивают время схватывания до 4-х часов и более. Состав М200 полностью наберёт прочность за две недели, М400 – за одну.

Скорость схватывания зависит не только от марки бетона, но и от конструкции и глубины залегания нижней грани фундамента. Чем шире ленточный фундамент и чем дальше он заглублен, тем дольше он высыхает. Это неприемлемо в условиях, где земельные участки в плохую погоду часто подтопляются, так как расположены в низине.

Как ускорить затвердение?

Наиболее быстрый способ заставить бетон высохнуть поскорее – вызвать водителя на бетономесе, в бетон которого подмешаны спецингредиенты. Компании-поставщики в своих собственных испытательных бюро смешивают образцы готового бетона с отличающимися в разных партиях значениями характеристик. Бетономес привезёт требуемое количество бетона по указанному клиентом адресу – при этом бетон не успеет застыть. Заливочные работы производятся в течение следующего часа – для ускорения дела используется бетононасос, подходящий для фундамента.

Чтобы ускорить затвердевание бетона в холодную погоду, к стенкам опалубки прикрепляются так называемые термоматы. Они выделяют тепло, бетон подогревается до комнатной температуры и застывает быстрее. Для этого требуется подключение к электрической линии. Способ незаменим в условиях Крайнего Севера, где не бывает тёплого лета, а строить надо.

При затвердевании бетонного состава применяют промышленные добавки и присадки в виде порошков. Их добавляют строго на стадии перемешивания сухого состава с водой, во время засыпания гравия. Такое ускорение помогает сэкономить на затратах цемента. Ускоренное затвердевание получают, используя сверхпластификаторы. Пластифицирующие добавки повышают эластичность и текучесть раствора, равномерность заливки (без осаждения цементной жижи на дне).

Выбирая ускоритель, обратите внимание на активность вещества. Он должен повысить водонепроницаемость бетона и морозостойкость. Неправильно подобранные улучшители (ускорители застывания) приводят к тому, что арматура может значительно проржаветь – прямо в бетоне. Чтобы этого не произошло и строение не свалилось на вас и ваших гостей, применяйте только фирменные, высокоэффективные добавки и присадки, не нарушающие ни состав, ни технологию закладки и отвердевания состава.

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:

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.
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

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.

Марка цементной смеси.
Пропорции и соотношение компонентов в растворе.
Показатели атмосферной влажности.
Технология производства.
Окружающий температурный режим.
Толщина и плотность заливки бетона.
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:

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.
При температурном режиме +1…+19°С схватывание будет происходить через 3-5 часов.
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.

Кислота НТФ.
Сахарная кормовая патока.
Глюконат натрия.
Комплексные составы.
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.

Первая заключается в схватывании смеси, когда все ее составляющие соединяются в одно целое.
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:

Разрушающая. Подразумевает раздавливание кубика с помощью пресса.
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.

Электронными. Отличаются высокой точностью и способны сохранять до 5 тыс. измерений за одну диагностику.
Механическими. Применяются при определении прочностных свойств бетонов разного класса.
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:

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

На зиму стройку лучше остановить, как говорится — заморозить. Но уж если «припекло» и необходимо что-то бетонировать, то примите к сведению несколько методик, как это сделать правильно при отрицательных температурах. К сожалению, все эти технологии несут дополнительные затраты. Но если их проигнорировать, то последствия могут быть плачевными — неправильно залитый в зимнее время бетон не наберёт проектную прочность и попросту начнёт крошиться.

Влияние температуры на гидратацию бетона

Идеальные условия для набора прочности бетона — это температура окружающей среды +20 ˚C. При этой температуре он набирает максимальную прочность за 28 суток.

При +5 ˚C процесс застывания бетона увеличивается в два раза. То есть, вместо 28 суток полный набор прочности происходит за 56 дней.

В нулевой или отрицательной температуре гидратация останавливается вообще, а это значит, что в таких условиях бетон не наберёт критическую прочность и после размораживания будет разрушаться (отслаиваться и крошится).

При зимнем бетонировании бетону жизненно необходимо набрать критическую прочность, которая в зависимости от марки, равняется 30–50% полной марочной прочности. При температуре +20 ˚C критическая прочность набирается ориентировочно за трое суток; при +5 ˚C — примерно за 7 суток.

Если бетон замёрзнет, не набрав критическую прочность, то после оттаивания он будет разрушаться и можно смело констатировать, что вся работа пошла насмарку. Но если он замёрзнет, набрав критическую прочность, то страшного ничего не случиться — после оттаивания процесс гидратации восстановится, и бетон наберёт своё.

Из этого следует вывод: бетон должен уходить в зиму, набрав жизненно необходимую критическую прочность. Если вы заливаете фундамент без применения технологий обогрева и использования специальных морозостойких присадок, то опирайтесь на прогноз погоды — как минимум неделю температура не должна падать ниже +5 ˚C. Если днём температура выше этого значения, а ночью незначительно падает (но не ниже 0 ˚C) — ничего страшного. Нужно просто укрыть бетон соломой, торфом, пенопластом, старыми тряпками или другими теплоизолирующими материалами.

Методики, позволяющие заливать бетон зимой

Самой эффективной и относительно простой технологией является применение греющего кабеля. Это, конечно же, недёшево, но лучше немного потратиться зимой, чем делать всю работу заново весной. Например, при использовании греющего кабеля 40 КДБС-35, на каждый кубометр бетонного раствора дополнительно придётся потратить около 4 тысяч рублей. Сюда входит стоимость кабеля и оплата электроэнергии, необходимой для полного и качественного твердения бетона.

Греющим кабелем пользоваться довольно просто: нужно расположить его на обрешётке, чтобы он был в центре бетонной конструкции, подключить к электропитанию и производить заливку бетонного раствора. После полного цикла застывания раствора конец кабеля нужно срезать. А оставшийся в конструкции провод будет служить дополнительным мягким армированием.

Второй эффективной методикой служит установка тепляка над участком бетонирования. Это такой аналог теплицы — её возводят из досок и целлофановой плёнки. Температуру в тепляке необходимо контролировать — она должна быть выше заветных +5 ˚C. В идеале лучше догнать её до +12, +15 ˚C. Для этого в тепляке можно использовать дровяные печи, изготовленные из металлических бочек, или тепловые пушки, работающие от электричества или газа/электричества.

Третий способ — введение в состав бетонного раствора морозостойких присадок . Они делятся на два типа:

Одни снижают температуру замерзания воды. То есть, при морозах до -25 ˚C вода не кристаллизуется и процесс гидратации продолжается. В эту группу входят соли кальция/натрия и поташ (средняя соль калия и угольной кислоты).
Вторые — это ускорители схватывания. Они ускоряют твердение раствора и позволяют бетону быстро набрать критическую прочность при отрицательных температурах. К этой группе принадлежат: нитрит-нитрат кальция; поташ; соли кальция смешанные с мочевиной.

Дозировка этих присадок зависит от уличной температуры:

До -10 ˚C вводят 5–8% от массы цемента.
До -15 ˚C вводят 10% от массы цемента.
До -25 ˚C вводят 15% от массы цемента.

Ещё одна технология — это прогрев раствора. Перед замесом наполнители (щебень, песок, керамзит) прогревают до +55–60 ˚C; цемент до +20 ˚C; воду превращают в кипяток — подают в бетоносмеситель при +90 ˚C. Данная технология позволяет бетону быстро набрать прочность, а строителям убрать опалубки уже через несколько суток.

При этом оптимальная температура заливки, когда бетон подаётся в опалубку, составляет +35–38 ˚C. Если температура бетонного раствора превысит +40 ˚C, то он будет застывать медленнее и при сильных морозах не успеет набрать критическую прочность.

Крепость бетона

Крепость на сжатие — это основная характеристика каждой бетонной смеси. В связи с этим параметром отличаются марки бетона. Необходимую крепость смесь может набрать в течение 25-30 дней, независимо от своей марки. Данная особенность вынуждает рабочих выжидать определенное время. В течении первой недели бетон набирает крепость более активно, чем в последующие дни – именно в этот период бетон набирает около 60% крепости, указанной в марке.

Полная крепость образуется по истечению 28 дней созревания смеси. Некоторые рабочие, для экономии времени, решают загрузить конструкцию раньше времени. И как правило, это ведет к ухудшению качества всей постройки. Именно поэтому для надежности всей конструкции необходимо выждать полное время. Разбирать опалубку имеет смысл только через 7-8 суток.

Насколько быстро сохнет бетонная смесь?

Применение бетона во многих строительных процессах является стимулом, заставляющим мастеров изучать характеристики и свойства этого материала. Без знания теории невозможно определить правильные пропорции раствора, а также время, необходимое бетонной конструкции для первичного схватывания или полного застывания. Сроки твердения – важный показатель для специалиста, так как на их основе можно составлять график проведения дальнейших работ.

Застывание бетонного раствора представляет собой достаточно сложную химическую реакцию. Она называется гидратацией, а суть ее состоит в том, что первоначальный состав в присутствии молекул воды преобразуется в гидрат кальция. Вяжущий компонент минерализуется, тем самым связывает смесь в монолит.

Бетон, залитый в опалубку, проходит через два основных этапа:

Первая стадия длится недолго. Она начинается вскоре после затворения (ориентировочно через 2 часа). Время схватывания бетона наиболее популярных в частном строительстве марок М 200 и М 300 при 20°C составляет 60 минут. Если температура воздуха на улице низкая, но не ниже нуля, то смесь станет схватываться приблизительно через 5 часов, а если высокая, то очень быстро – всего за 15-20 минут.

Бетон при температуре 0 градусов начинает схватываться только через 6-10 часов. Такая «отсрочка» обусловлена слабым протеканием химических процессов. Само схватывание длится от 15 до 20 часов. При отрицательных температурах реакция воды и цемента прекращается, что наносит непоправимый вред конструкции. Смесь фактически не сохнет, а пребывает в инертном состоянии до того момента, пока температура на улице не повысится до 0°С и выше.

Современные добавки решают проблему с гидратацией в холодных условиях. В раствор на стадии замешивания вводятся специальные компоненты, стимулирующие гидратацию и протекание химических процессов, а также препятствующие кристаллизации воды. На этикетке средства всегда указываются пропорции, чтобы мастер точно рассчитал, сколько нужно добавки при определенном температурном режиме.

Вторым способом продолжить застывание при отрицательных температурах на улице является теплая опалубка. Она обеспечивает нормальные условия для отвердения смеси, но не ускоряет при этом естественное отвердение.

Если в холодное время года залитый бетон на улице нуждается в специальном уходе, то применять теплую опалубку летом для ускорения гидратации равносильно сознательной порче заливки. Застывание пройдет в 2 раза быстрее, но раствор будет обезвожен, процесс гидратации прекратится, а необходимого качества и прочности конструкция не достигнет.

После первой стадии начинается вторая – отвердение. В ходе протекания этого этапа бетон в опалубке сохнет и набирает прочность. Контрольный срок для застывания – 28 дней (при температуре 20-22 °C и влажности 68 %). Но максимальных прочностных характеристик бетонная конструкция достигает месяцами и даже годами.

Строительные формулы и существующие графики позволяют быстро и точно определить процент прочности. Вычислить показатель Rn для бетона, возраст которого составляет n суток (n≥3), можно по формуле:

R28 — марка (например, М 200 или М 300);
n — число дней, прошедших с момента заливки смеси в опалубку.

Застывание на улице

Конкретного ответа не существует. Любой специалист может только приблизительно определить время. Показатель зависит от того, где создается конструкция и каково ее предназначение. В качестве примеров можно рассмотреть некоторые ситуации.

1. Ленточный фундамент для легкого забора. Снимать опалубку и начинать возведение можно через 4-7 дней.

2. Частный дом. Марка бетона для индивидуального строительства может быть М200 или М300. Ленточный фундамент должен набирать прочность не менее 28 дней, а время застывания бетона в монолитной плите продлится 1,5-2 месяца.

3. Дамбы, мосты и другие усиленные конструкции.

Бетонная смесь марки М400 в таких случаях сохнет не менее 90 дней. Контроль над процессом затвердения осуществляют специалисты. У них есть приборы, позволяющие в любой момент определить коэффициент прочности. Специалисты рассчитывают время, через сколько можно снимать опалубку без ущерба качеству.

Сколько сохнет бетонная стяжка внутри помещения?

Внутренние работы по бетонированию также требуют выполнения определенных рекомендаций. В первую очередь – это соблюдение температурных показателей. Идеальными считаются условия 20-23°C. Нужно обязательно поддерживать высокую влажность. Как правило, проводится принудительное увлажнение стяжки. Вода распыляется по ее поверхности.

В доме или другом помещении бетонный пол сохнет все те же 28 дней. Но проводить отделочные работы можно, начиная с 4-го дня.

Как повлиять на скорость высыхания?

Бывают ситуации, когда нужно изменить сроки застывания бетонной смеси. В таких случаях используются различные методики.

1. Промышленное производство.

Заводы ЖБИ ускоряют застывание раствора за счет повышения температуры и давления. Нагревание плохо влияет на гидратацию, так как бетон при этом очень быстро сохнет. Но компенсируется интенсивное испарение за счет автоклавирования или пропаривания. ЖБ-изделия буквально через сутки можно использовать на стройплощадке.

2. Частное строительство.

Промышленные методы абсолютно непригодны для индивидуального застройщика. Повышать температуру, прогревая помещение или смесь в опалубке, можно, но хозяева рискуют получить пол, фундамент, отмостку в трещинах и с отслоенным песком.

В домашних условиях можно накрыть бетон полиэтиленовой пленкой или покрыть битумной мастикой, чтобы уменьшить испарение. Нужно проводить интенсивное смачивание поверхности водой (обрызгивание, распыление). Такие способы будут препятствовать обезвоживанию и усилят гидратацию, хотя никак не ускорят застывание.

В холодное время года частным застройщикам необходимо использовать теплую опалубку или прогревать бетонную конструкцию электропроводами. Также применяются антиморозные присадки (вводятся в состав бетона).

Существует метод «отложенной гидратации». Его суть следующая:

в раствор добавляются противоморозные вещества;
заливка проводится при -15°C и ниже;
вода замерзает, гидратация прекращается;
весной сооружение размораживается, начинается естественное застывание бетона.

Минус методики – снижение качества конструкции.

Условия для качественного затвердевания

Эти условия получается соблюсти не в каждом случае, поэтому выход из положения – увлажненный песок, опилки или специальные камеры. Твердение бетона происходит быстрее и качественнее, если он находится во влажной среде. Не рекомендуется оставлять смесь на открытом воздухе, так как из нее испарится вся влага, и прочность бетона будет минимальной.

На графике показано соотношение времени и температур.

Как преждевременное высыхание может отразиться на качестве бетона? Все дело в том, что сердцевины зерен цемента не могут за короткий промежуток времени вступить в реакцию с водой. Многие работы приходиться проводить на улице, под открытым небом. Здесь нужно применять битумную эмульсию и полиэтиленовые пленки, которые препятствуют испарению жидкости.

Прочность бетонной смеси напрямую зависит от температурного режима, в котором происходит затвердевание. Если температура падает ниже 18°C — бетон твердеет медленно. Положительная температура более 18°C и высокий процент влажности способны обеспечить ускоренное затвердевание. Если процесс будет проходить в нормальных условиях, то смесь наберет 60-75% от полной прочности уже в течении 10-15 дней.

Таблица демонстрирует, как скорость твердения зависит от температурных показателей.

Объём бетонной смеси будет меняться через каждый промежуток набора прочности. Смесь будет давать усадку. При недостатке воды на поверхности бетона могут появляться трещины из за того, что усадка во внутренних зонах проходит медленнее, чем внутри твердеющей смеси.

Коротко о главном

При обращении в строительную компанию для создания дома под ключ или только фундамента многим людям крайне важны сроки выполнения работ.

Узнав, сколько сохнет бетон, владелец будущего дома будет грамотно планировать сроки поставки стройматериалов, вести переговоры с подрядчиками.

На скорость высыхания бетона можно повлиять, если повысить влажность воздуха и создать другие благоприятные условия. Процесс сушки зависит также от марки конкретного бетона, это тоже нужно учитывать при проектировании фундамента, стен и перекрытий.

Как ускорить затвердевание бетона

Скорость твердения меняется в зависимости от марки цемента. Большое значение имеют различные химические добавки, пластификаторы, влияющие на процесс затвердевания бетонной смеси. Температура является важным фактором для замешивания бетона. Таблица выше наглядно это подтверждает.

Таблица ускорителей и замедлителей затвердевания бетонной смеси.

Для ускорения процесса строители добавляют специальные смеси. Здесь есть правила, которые требуется соблюдать:

хлорида кальция должно быть около 3% в стандартных конструкциях, и 2% — в армированных;
в цементе не должно быть более 2% сульфата, независимо от типа конструкции;
максимальное значение для нитрит-нитрата, нитрата кальция и натрия — 4%.

Конечно существуют и технические методы сокращения времени твердения. Для этого используют тепловую обработку электропрогревом. Если конструкция небольшая, то эффективно будет использовать контактный обогрев термоопалубкой. При умеренном или жарком климате воздействие электропрогрева должно длиться от 3 до 8 часов. По истечении времени аппарат отключается от сети, на следующем этапе конструкция самостоятельно сможет набрать необходимую прочность.

Как можно повлиять на срок набора прочности цемента и обеспечение условий для сушки

Существует множество способов влияния на скорость затвердевания и уменьшения показателя того, сколько сохнет цемент. Среди основных методов выделяют:

использование специальных добавок для ускорения затвердевания;
применение особых видов бетона, которые быстрее набирают прочность;
создание более благоприятных условий для набора крепости.

Если влажность окружающей среды снижается, то необходимо искусственно ее повышать. Для того, чтобы бетон набрал максимальную прочность при низкой влажности, осуществляется поливание проточной водой. При температуре 20-25 градусов и влажности 85-100% никаких дополнительных условий для сушки создавать не требуется.

За сколько времени твердеет бетон при температуре выше 30°C?

При высокой температуре схватывание бетона происходит очень быстро. Но есть один существенный недостаток — такая температура отрицательно сказывается на качестве. Бетон теряет прочность из-за слишком быстрого испарения влаги из смеси, в результате процесс гидрации останавливается. Если температура выше 30°C, то бетон затвердеет почти сразу после затворения в течении 1-2 часов.

Таким образом влага сохраняется в сердцевинах зерен цемента.

Как можно влиять на скорость схватывания

Скорость схватывания влияет на качество бетонной смеси. Любое отклонение от стандартов негативно отражается на прочности и долговечности.

Как замедлить схватывание бетона

Отсрочить схватывание требуется в следующих случаях:

При заливке бетона в жаркую погоду.
При транспортировке бетонной смеси на большие расстояния.
При затруднённом, интенсивном движении на дорогах, когда автобетоносмесителю приходится длительное время стоять в пробках.
При поэтапной заливке бетона, чтобы смесь находилась в изначальном состоянии длительное время.

С помощью замедлителей удаётся отложить химическую реакцию между цементными зёрнами и водой на несколько часов, от 48 до 72. При этом сохраняются свойства бетонной смеси, включая прочность и долговечность. Применяются следующие замедлители схватывания бетона:

Линамикс;
Полипласт Ретард;
Sika Retarder.

Как ускорить схватывание бетона

При проведении строительных работ в зимнее время и при изготовление железобетонных изделий время схватывания бетонной смеси искусственно сокращается с помощью специальных добавок. В состав добавляют ускорители схватывания бетона в нужной пропорции. Не допускается превышение предельного уровня, который устанавливается в строительных лабораториях экспериментальным путём.

Применяются следующие вещества:

Сульфат натрия. Предельный показатель применения – 2%. Этот ускоритель применяется при изготовлении бетонных смесей и железобетонных конструкций.
Соль азотной кислоты. Верхний лимит – 4%.
Хлорид кальция. Предельно допустимый уровень – 3%.

Если применение ускорителей объединять с автоклавной обработкой, время на схватывание ещё больше сократится. Плиты и прочие железобетонные изделия помещаются в автоклав-парилку, где они пропариваются под большим давлением.

Чтобы бетонная смесь гарантированно схватилась в зимнее время, её готовят из предварительно подогретых материалов, а затем нагревают электротоком и паром. Смесь в процессе приготовления нагревают до 800С, после чего укрывают утеплителем, чтобы тепло сохранялось в течение 2-5 суток.

Твердение бетона в условиях отрицательных температур

В зимнее время работы с бетоном проводятся тогда, когда есть возможность обеспечить гидро- и теплоизоляцию после заливки смеси. Из-за отрицательных температур гидротация значительно замедляется, как результат, бетон медленно набирает прочность. Для получения прочности при температуре в -5°C времени нужно больше 6-8 раз, в сравнении с температурой в +20°C.

При работе в осенних и зимних условиях требуется четко соблюдать время набора прочности. Чем ниже температура, тем больше времени потребуется для полного застывания. Ускорить ситуацию могут дополнительные смеси, рассчитанные на холод.

5 / 5 ( 1 )

Время высыхания бетона на улице

Сложно заранее определить, когда начнется окончательная кристаллизация смеси. При работах на улице влияют на высыхание особенности климата и сезон. Для наглядности можно рассмотреть стандартные условия заливки фундамента в летнюю пору:

Зимнее схватывание бетона

если используется бетон марок М200 или 300 в основу дома, то окончательное отвердение наступит через 25–30 суток;
на набор прочности бетона с маркой М400, который чаще используется в промышленном строительстве, времени понадобится в 3 раза больше;
при создании небольшого фундамента под забор опалубку снимают через неделю-полторы.

Помимо влажности и температуры воздуха, на время кристаллизации влияют качество применяемого цемента, объемы заливки и будущая нагрузка на фундамент.

Способы ускорения процесса высыхания

Практикуются 2 метода уменьшения сроков застывания смеси – ввод специальных присадок и автоклавная обработка. Последнюю сложно реализовать в домашних условиях: заливку помещают в особую камеру, в которой создана влажная среда. Под высоким давлением подается горячий пар, в течение суток бетон достигает прочностных характеристик, равных годовой выдержке.

В промышленном производстве

Помимо приведенного выше примера действенным способом является использование дорогостоящих присадок, которые внедряются на последних минутах размешивания. Модифицирующие добавки корректируют физико-механические свойства массы, что сокращает период набора прочности.

Отдельные вариации нельзя применять при формировании изделий из железобетона, так как они могут обладать сильным коррозийным влиянием. Все химические реагенты вводят со строгим соблюдением пропорций, так как они могут ухудшить пластичность смеси.

Читайте также: