Выдержка бетона после заливки
Обновлено: 01.05.2024
Технология монолитного строительства применяется в настоящее время повсеместно. Бетон и опалубка применяются для изготовления стен, перекрытий, приусадебных бассейнов, полов и пр. Востребованность данной технологии объяснить крайне просто: конструкции изготавливаются быстро, требуют небольших вложений и отличаются долговечностью при условии соблюдения технологических норм. Наряду с такими аспектами строительства как выбор марки бетона или типа опалубки, важную роль играет выдержка достаточного количества времени, за которое бетон дойдет до готовности внутри опалубочной системы, став полноценной плитой.
Химия созревания бетона
Созревание бетона — это сложный многокомпонентный химический процесс, протекающий исключительно в одном направлении, то есть он необратим. Для того чтобы жидкая масса бетона сформировалась в твердую плиту с определенными эксплуатационными показателями, не достаточно лишь выпарить всю жидкость.
Созревание бетона — это сложный необратимый химический процесс
Вода в бетоне играет роль одного из реакционных компонентов, способствующих протеканию реакций кальция – главного минерала цемента. В основе процесса твердения бетона лежат реакции таких соединений как:
- силикат (трех- и двухкальциевый) – компонент, ответственный за постепенный набор прочности бетонной конструкции. Соединение, имеющее в составе молекулы три атома кальция, ответственно за оперативный набор прочности и формирование структуры плиты в течение первого месяца после заливки. Двухкальциевый силикат является реагентом пролонгированного действия и способствует длительному набору прочности бетона в течение многих лет;
- алюмоферрит – сложное соединение, имеющее в составе одной молекулы четыре атома кальция. Основной задачей этого компонента является снабжение реакций необходимыми компонентами как в первые дни после заливки, так и в последующий период созревания бетонной отливки;
- алюминат трехкальциевый – благодаря этому соединению происходит реакция схватывания бетона сразу после заливки.
Физика созревания бетона
Различают два этапа твердения бетона:
- схватывание – начинается сразу же после прекращения движения массы (тиксотропии). При оптимальной температуре (20-25 градусов) схватывание массы происходит уже через 5-10 минут. В этот период подвижность бетона сводится к минимуму, а его масса четко распределяется по форме опалубки. Но схватившийся бетон еще не является прочным, и его форма может быть изменена;
- набор прочности – процесс, отличающийся высокой продолжительностью. Бетонная отливка достигает стопроцентной марочной прочности примерно через месяц. Этот показатель равен 95% от максимальной прочности бетона, которая может достигаться в течение десятилетий.
Процесс созревания бетона
После принятия бетонной отливкой необходимой формы внутри опалубки начинаются химические реакции с участием соединений кальция и воды. Проникая в молекулы силикатов, алюминатов и алюмоферритов, вода запускает процесс кристаллизации растворенного цемента, который в свою очередь начинает активно взаимодействовать с наполнителями: гравием, песком и т.д.
Для того чтобы бетон был крепче, требуется достаточное количество воды, так как её недостаток может привести к снижению интенсивности кристаллизации и стать причиной пористости, растрескивания и рыхлости бетона. Многое зависит от соблюдения температурного режима и процента влажности. Чем выше эти показатели, тем быстрее происходит процесс схватывания бетона и начинается набор прочности.
Многие предприятия производящие ж/б конструкции применяют для ускорения процесса твердения отливки парогенераторы. Применение специальных установок, генерирующих оптимальные условия для твердения бетона, позволяет вынимать готовые отливки из форм уже через 6-10 часов.
Скорость созревания бетона в условиях открытой местности
В процессе строительства объектов, как правило, нет возможности использования температурных установок, поэтому время схватывания и набора марочной прочности будет отличаться в большую сторону. В СНиП 3.03.01-87 четко написано, какой процент прочности позволяет приступить к распалубке в конкретном случае.
Согласно нормативным документам и лабораторным исследованиям параметры и скорость твердения бетона марки М300 приведены в таблице №1 (рис3). За 100% (за единицу) марочной прочности здесь взят показатель, достигаемый массой при температуре 20 градусов за срок в 28 дней.
Продолжительность выдержки бетона в днях
Увеличить эксплуатационные характеристики монолитной конструкции, а также скорость созревания отливки поможет ряд следующих рекомендаций:
- контролировать технологию сборки опалубки, не допуская «слабых мест», в которых протекают деформационные процессы. Использовать качественные и подходящие по параметрам подкосы для раскрепрепления опалубки;
- минимизировать среднесуточные колебания температуры окружающей среды и испарение. Выбрать подходящее время года и использовать изоляционный материал;
- надежно защитить заливаемую конструкцию от механических повреждений.
Соблюдение всех технологических норм обеспечат быстрое созревание бетона в опалубке
Соблюдение всех технологических норм, выдержка временных и температурных значений, а также дополнительные меры обеспечат быстрое созревание бетона в опалубке и набор им марочной прочности. Сделать же готовую конструкцию максимально прочной способно только время.
КОГДА УДАЛИТЬ БЕТОННУЮ БЛОК?
Удаление форм
Формы не должны быть удалены до тех пор, пока бетон не достаточно затвердеет, чтобы он мог безопасно выдерживать собственный вес и любые другие нагрузки, которым он подвергается.
Поддерживающий период (период между укладкой бетона в формы и удалением форм) различается в зависимости от типа используемого цемента и конструкции опалубки. В общих конструкциях, несущих строительные нагрузки, боковые балки не должны удаляться в течение 7 дней, а несущие балки - в течение 28 дней после укладки бетона.
Ни при каких обстоятельствах формы не должны залипать, пока бетон не достигнет прочности, по меньшей мере, в два раза превышающей напряжение, которому бетон может быть подвергнут во время удара.
Упомянутая прочность должна быть такой же, как у бетона, использующего тот же цемент и заполнители с одинаковыми пропорциями, и отвержденного в условиях температуры и влажности, аналогичных существующим на работе. Там, где это возможно, опалубку следует оставлять дольше, так как это поможет отверждению.
При нормальных обстоятельствах (как правило, когда температура выше 20 0 С) и при использовании обычного цемента формы могут ударить после истечения следующих периодов.
Тип формы Время удаления период Стены, колонны и вертикальные грани балок От 24 до 48 часов по решению ответственного инженера. Плиты (подпорки остались под) 3 дня Софиты балки (подпорки слева) 7 дней Удаление опор к плитам (охват до 4,5 м) 7 дней Удаление опор на плиты (Охват более 4.5 м) 14 дней Удаление опор к балкам и аркам (охват до 6 м) 14 дней Удаление опор к балкам и аркам (охват более 6 м) 21 день
Для быстротвердеющего цемента 3/7 вышеуказанного периода будет достаточно во всех случаях, кроме вертикальных сторон плит, балок и колонн, которые должны храниться в течение 24 часов.
Все опалубки должны быть удалены без ударов или вибрации, так как это может повредить железобетон.Перед удалением софита и распорок бетонная поверхность должна быть открыта, где это необходимо, чтобы убедиться, что бетон достаточно затвердел. Должны быть приняты надлежащие меры предосторожности, чтобы учесть снижение скорости отверждения, которое происходит со всеми элементами в холодную погоду.
Процесс снятия опалубки или опалубки в процессе заливки бетона известен как ударный. Как только бетон достиг первоначальной рекомендуемой прочности, чтобы выдержать собственный вес и любые наложенные нагрузки, опалубку снимают для дальнейшего отверждения. Софитные формы обычно остаются на месте на более длительные периоды по сравнению с боковыми формами и удаляются последними в случае плит и балок.
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.
- 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.
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 |
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.
Ключевым достоинством бетонных конструкций являются их высокие прочностные свойства и надежность. В зависимости от марки материал может использоваться в различных условиях. При этом степень набора прочности зависит от разных факторов.
Процесс набора
Бетон представляет собой популярный каменный материал, который создается на основе смеси воды, вяжущей добавки и заполнителя. В его состав вносятся специализированные добавки, отвечающие за особые свойства и функции.
В процессе гидратации происходит образование надежных монолитных соединений, которые приобретают свойства прочного искусственного камня. Для формирования монолита требуется несколько недель (до 28 суток), а получение заводских качеств занимает до 6 месяцев.
- Схватывание. Является начальной стадией.
- Твердение. Финишная стадия.
Зная все нормы созревания, можно определить, сколько лет прослужит монолитная конструкция.
Схватывание
Использовать стройматериал сразу после заливки нельзя. Перед этим необходимо ознакомиться с графиком набора прочности бетона и спецификой каждого этапа его созревания. Нередко смесь доставляется на строительную площадку с помощью специальной техники, поэтому ее поддерживают в подвижном состоянии с помощью автоматизированного оборудования. Технология тиксотропии сохраняет базовые параметры консистенции до момента заливки, приостанавливая естественное созревание.
Но если выдержать смесь дольше допустимого времени или подвергнуть ее воздействию высоких температур, требуемые рабочие свойства будут ухудшены. В таблице набора прочности бетона упоминается, что он схватывается за период от 20 минут до 20 часов. Если работа выполняется при отрицательных температурах в зимнее время, термин увеличится до 6-10 часов.
Для защиты конструкции от деформации необходимо позаботиться о наличии теплой опалубки. Армированные элементы тщательно прогреваются и очищаются от льда. В летний период теплая опалубка малоэффективна.
Еще некоторые эксперты используют для зимних работ специализированные добавки и теплоизолирующие материалы. Выбирая этот вариант, необходимо ознакомиться с их свойствами и инструкцией по применению.
- Пар.
- Электроток.
- Известь-кипелку.
- Экзотермические цементы.
- Всевозможные ускорители.
Специалисты рекомендуют приступать к заливке раствора в формы при +20°C. В таком случае схватывание наступит через 1 час и займет не больше 60 минут. В жаркую погоду процесс происходит практически моментально.
Если применяются марки М300 и М200, а окружающая температура держится на отметке +20 °C, схватывающий процесс будет длиться в течение 1 часа.
Зная, сколько бетон набирает прочность, можно грамотно рассчитать время реализации проекта и определить приблизительные финансовые расходы.
Твердение
Следующий этап заключается в затвердевании бетонной смеси под воздействием гидратации. Процесс заключается в формировании из минералов цемента новых соединений. Если в составе раствора отсутствует влага, затвердевание будет замедлено или вовсе приостановлено, из-за чего материал не получит требуемую прочность и начнет растрескиваться.
При нормальном температурном режиме и достаточном количестве жидкости прочность будет постоянно расти. К благоприятным условиям относят температуру +20 °C и показатель влажности воздуха не меньше 90%.
Если такие требования соблюдены, процесс наращивания прочности составит 7-14 суток. За этот термин раствор получает 60-70% заявленной прочности, после чего процесс замедляется.
При выдерживании бетона в воде его прочностные свойства будут более высокими, чем при твердении на воздухе. Сухая среда способствует быстрому испарению влаги и остановке процесса. Это связано с тем, что зерна цементной смеси не успевают вступить в гидратацию. Поэтому, чтобы избежать неприятных последствий, необходимо исключить преждевременное высыхание бетона.
В процессе твердения монолита его объем постоянно меняется. Еще материал дает усадку — в поверхностных зонах она более быстрая, чем во внутренней части. В случае нехватки влажности при твердении на поверхности бетона появятся усадочные трещины. Дефекты возникают также при обильном тепловыделении.
Время набора прочности бетона зависит и от окружающей температуры. При низких отметках процесс замедляется, а при высоких — ускоряется.
Если возводимая конструкция будет подвергаться дополнительным нагрузкам или есть необходимость быстрее демонтировать опалубку, процесс твердения придется ускорить. Для таких задач задействуют специализированные добавки. Их концентрация определяется опытным путем в строительной лаборатории.
Чтобы получить заводскую прочность в сжатые сроки, необходимо правильно обслуживать раствор и поддерживать его во влажном состоянии, защищая от сотрясений, ударов и повреждений. При ненадлежащем уходе материал станет низкокачественным и уязвимым к растрескиванию.
Ключевой причиной нехватки прочности является низкая температура, которая сопровождает строителей при зимнем бетонировании.
- Замедление гидратации и рост сроков набора.
- Вымерзание жидкости из состава бетонной смеси, из-за чего набор прочностных свойств приостанавливается.
При низкой температуре сроки получения прочностных свойств сильно увеличиваются, поэтому к исходному сырью добавляют специальные компоненты.
В зимних условиях инженеры задействуют противоморозные добавки, которые запускают процессы набора и снижают температуру замерзания жидкого вещества.
При необходимости ускорить твердение при высокой температуре или повышенной влажности исходное сырье подвергается прогреву. После заливки смеси поверхность бетона нужно усилить матами или щитами, которые будут удерживать температуру от гидратации и сохранять требуемые условия. Если наполнитель замерзнет, его запрещено использовать для дальнейших работ.
Электрический прогрев бетона востребован на тех строительных площадках, где имеется доступ к трансформаторам с большой мощностью. Выполнение бетонных работ с применением электрического оборудования — лучший способ получить заводскую прочность без потери эксплуатационных качеств материала.
В зимний период бетон укрывают с целью защиты поверхности от потери тепла.
Особенности набора прочности
График твердения бетона зависит от разных факторов. При опускании температурных показателей процесс замедляется, а нулевая отметка термометра приостанавливает его, поскольку жидкость в составе начинает замерзать, а качество материала ухудшается.
При отсутствии требуемого объема влаги бетонная конструкция не может получить заводские эксплуатационные свойства, а при автоклавном отвердении процесс сильно ускоряется. Наличие влаги в воздухе сокращает интервал.
График набора прочности бетона В25 определяется его составом. Составы более высокой марки твердеют быстрее, что заставляет работников приступать к обработке более оперативно. В период с 3 по 10 сутки после заливки материалу нужно обеспечивать благоприятные условия. При теплой погоде раствор укрывают водоотталкивающей пленкой, а сам камень увлажняется каждые сутки по 6-7 раз.
Смесь нужно изолировать от прямых лучей. В зимний период бетон прогревают искусственным путем и утепляют. Для этих целей используют специальное обогревательное оборудование, препятствующее замерзанию жидкости и защищающее конструкцию от осадков. Необходимо придерживаться нормативно-безопасного срока набора, который указывается в диаграммах СНиП.
От чего зависит набор прочности
- Марку цементной смеси.
- Пропорции воды и цемента.
- Пропорции других добавок.
- Метод уплотнения.
- Температурно-влажностный режим.
- Способ и скорость укладки.
- Качество и интенсивность увлажнения.
По мере повышения марки бетона нужно менять пропорции компонентов, поскольку от них зависят конечные прочностные свойства.
Фундаменты из высоких марок цементной смеси характеризуются повышенной надежностью, большим сроком службы и прочностью. В холодный период камень становится более прочным из-за способности выделять тепло, однако, чтобы сбалансировать график образования монолита, лучше внести в состав специализированные добавки. Они предназначаются для ускорения твердения и остановки гидратации.
С такими компонентами состав приобретает марочную прочность уже через 2 недели. На набор прочностных свойств влияет тип компонентов состава. Так, глиноземистый цемент может упрочняться даже в сильный мороз, поскольку он способен выделять в 7 раз больше тепла, чем классический портландцемент.
Важное значение отыгрывает форма и фракция зерен органических добавок. Если они обладают неправильной формой и шероховатой поверхностью, это создает благоприятные условия сцепления и повышает качество материала. По мере увеличения доли воды происходит расслоение массы.
Для ускорения процесса и сокращения термина выдержки бетона лучше воспользоваться пескобетонами с минимальным соотношением воды/цемента. Если материал не имеет хорошего уплотнения, в процессе созревания он получит не больше 50% от заявленной прочности. Используя ручные уплотняющие приспособления, можно поднять показатель на 30-40%.
График по суткам
График получения заводской прочности бетона по суткам указывает временной интервал, за который смесь приобретает заводские свойства. В благоприятной среде состав успевает «созреть» за 28 суток, при этом наибольшая эффективность твердения замечается в течение первых 5 дней. Через неделю с момента заливки прочностной показатель достигает 70%. При этом приступать к дальнейшим работам разрешается только после получения 100% значения, т.е. через 28 суток.
Однако при изменении окружающих условий показания графика могут меняться. Чтобы точно определить, за сколько времени бетон полностью затвердеет, следует выполнить контрольные испытания образцов.
- Выдержка бетона в опалубке.
- Созревание смеси после демонтажа опалубочной конструкции.
Если работа выполняется в холодный период, конструкцию нужно дополнительно обогревать и защищать гидроизолирующими материалами. В противном случае процесс полимеризации будет замедлен.
| Марка бетона М200-М300 (раствор создавался на базе портландцемента М400-М500) | Среднесуточная температура, при которой твердеет бетон, °C | Интервал твердения | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 14 | |||||
| Прочность бетона на сжатие (% от заводского значения) | ||||||||||
| -3 | 3 | 6 | 8 | 12 | 15 | 20 | ||||
| 0 | 5 | 12 | 18 | 28 | 35 | 50 | ||||
| +5 | 9 | 19 | 27 | 38 | 48 | 62 | ||||
| +10 | 12 | 25 | 37 | 50 | 58 | 72 | ||||
| +20 | 23 | 40 | 50 | 65 | 75 | 90 | ||||
Для ускорения процесса и сокращения времени выдержки следует воспользоваться пескобетонами с минимальным соотношением воды к цементу. Если пропорции воды и цемента равны ¼, сроки из графика будут сокращены в 2 раза. Чтобы получить положительный результат, состав можно разбавить пластификаторами.
Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетонной смеси
Ключевым документом, регламентирующим сроки и условия твердения бетона, является ГОСТ 18105-2010. Еще обработка бетона контролируется стандартом ГОСТ 26633-2012. Для промышленного возведения построек используются другие правовые акты.
Прочностные свойства бетонных конструкций зависят от многих факторов и создаются под воздействием различных условий. Задача строителей заключается в подготовке правильной бетонной смеси и обеспечении благоприятных условий для повышения прочности.
Выясняем, сколько сохнет бетон и какие факторы влияют на время схватывания. Для чего необходимо знать время застывания, и какие стадии набора прочности проходит смесь, прежде чем полностью окрепнуть. Влияние марки бетонной смеси на скорость затвердевания. Читайте до конца, и вы сможете определить, сколько примерно времени у строительной компании займет создание фундамента при возведении дома.
Каким образом бетон набирает прочность
Набор прочности происходит при химической реакции цемента с водой, который называется гидратация. После заливки бетонной смеси гидратация проходит в два этапа. В самом начале происходит схватывание, которое обычно продолжается около 24 часов. После схватывания начинается твердение смеси. Затвердевание — длительный процесс, который может продолжаться на протяжении 12-36 месяцев. Основную прочность бетон набирает в течение первых 28 дней (при оптимальных показателях окружающей среды).
Чтобы гидратация бетона прошла успешно, необходимо правильно подготовить смесь. Требуется в нужных пропорциях совместить воду, цемент, песок и щебень. При строительстве нужно учитывать, что существуют факторы, влияющие на скорость застывания смеси. Условия окружающей среды могут как ускорить, так и замедлить застывание.
Какие факторы влияют на застывание
Среди основных факторов выделяют:
- температурные условия;
- марку используемого цемента;
- уровень влажности.
Затвердевание в неблагоприятных условиях может привести к появлению трещин при нагрузке Источник 1beton.info
Чем выше температура на улице или в помещении, тем быстрее смесь набирает свою прочность. При падении температуры ниже 0 градусов процесс гидратации приостанавливается. Многими строителями оптимальной для заливки бетона считается температура от 18 до 22 градусов.
Марка бетона обозначается буквой М. Значение марки может варьироваться от 50 до 800. Чем выше показатель, тем прочнее считается бетон и тем меньше ему требуется времени для застывания. Несмотря на то, что более высокие марки затвердевают быстрее, их все равно рекомендуется выдерживать не менее 4 недель, перед тем как давать нагрузку.
Уровень влажности окружающей среды напрямую влияет на процесс гидратации. При очень низкой влажности затвердевание замедляется. При очень высокой влажности — ускоряется. Нормальный набор прочности бетона проходит при влажности около 80-100%.
График набора прочности
График затвердевания создан на основе замеров крепости бетона на разных этапах затвердевания и при разных условиях окружающей среды.
При помощи изучения графика набора прочности бетона можно понять, как будет проходить затвердевание залитой конструкции при той или иной температуре.
Для нормального затвердевания должны быть созданы или подобраны оптимальные окружающие условия. Рекомендуется выполнять работы по заливки фундамента и создании других бетонных конструкций в летний период времени.
Если заливка осуществляется зимой, то потребуется искусственно создать благоприятные условия за счет использования тепляков, гидроизоляции и тепловых пушек. Стоит отметить, что заливка в зимний период времени с соблюдением всех технологий по цене обходится гораздо дороже, чем аналогичная процедура в летний период.
Время застывания бетона в опалубке
Опалубка — специальная конструкция, предназначенная для создания различных монолитных изделий из бетона, в том числе и фундамента. При строительстве может использоваться деревянная или металлическая опалубка.
Видео описание
Смотрите в видео, сколько времени должен отстояться фундамент:
При создании фундамента домов чаще всего используется деревянная разборная опалубка
После заливки бетона и первичного схватывания опалубка не разбирается как минимум в течение недели. В редких случаях опалубка сохраняется на протяжении большей части времени застывания бетона. По прошествии 7-10 дней опалубка обычно демонтируется. Демонтаж осуществляется таким образом, чтобы не нарушить целостность конструкции. Если конструкция была смонтирована с учетом всех норм и правил, то с демонтажем не возникнет никаких проблем.
Перед сборкой опалубки требуется произвести подготовительные работы, в том числе вырыть траншею (если планируется создавать ленточный фундамент). Подготовка смеси выполняется непосредственно перед заливкой, когда опалубка уже собрана.
За какое время схватывается и сколько сохнет бетонный фундамент
Набор прочности бетона по суткам проходит по следующей схеме:
- первичное схватывание (процесс начинается через 10-20 минут и завершается в течение 24 часов);
- твердение (этот этап занимает около 1 месяца).
При температуре выше 20 градусов крепость фундамента на 3 день составляет около 50 %.
Выравнивание выполняется в момент, пока смесь еще жидкая. Строители действуют быстро, так как признаки схватывания становятся заметны уже в первый час после заливки.
Видео описание
Смотрите в видео, как ухаживать за бетоном:
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.
Видео описание
Более подробная информация о том, как ускорить набор прочности в видео:
Как измерить прочность бетона
Чтобы измерить прочность бетона, можно воспользоваться одним из следующих методов:
- Заранее подготовить образец для замеров. Для этого способа подготавливается заготовка из бетона, которая через определенный промежуток времени будет подвержена ряду тестов. Заготовка размещается в тех же условиях, что и основная бетонная конструкция.
- Использование ультразвуковых приборов оценки прочности бетона. Наиболее популярный метод, который используется при возведении крупных строительных объектов. Принцип работы ультразвукового прибора крайне прост: чем прочнее бетон, тем быстрее внутри него перемещаются ультразвуковые волны.
Если использовать ультразвуковой измеритель прочности, не потребуется при помощи различных формул выяснять, сколько застывает бетон. Конструкция подвергнется нагрузки сразу же после получения необходимых показателей прочности.
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.
Читайте также: