Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько времени застывает бетон

Процесс твердения бетона длится в пределах от одного до двадцати восьми календарных дней. Многое зависит от цемента, который используется в работе. Химический процесс выглядит таким образом: минералы в бетоне преобразуются в гидросиликат калия. Для того чтобы материал был прочным, не крошился, не ломался, его необходимо систематически пропитывать водой. Застывающий бетон — «капризен». Быстрое схватывание обусловливается несколькими составляющими: температура, влажность, толщина слоя (трамбовка) и т.п.

Застывание включает в себя два этапа.

Этап застывания (к примеру, фундамента)

Период полного застывания и схватывания цемента не так уж велик. Достаточно одних суток после заливки, и наступает полное затвердевание материала. Однако главную роль все же играет температура воздуха, при которой заливают фундамент. Через два часа бетон застывает после затворения цементной смеси водой при температуре двадцать градусов тепла. Конец засыхания наступает спустя три часа. Сократить схватывание на пятнадцать, двадцать минут помогут специальные добавки.

Период затвердевания нескольких марок бетона:

  • Срок застывания М 200 = два -два с половиной часа.
  • Срок застывания М 300 = полтора-два часа.
  • Срок застывания М 400 = один-два часа.

Вернуться к оглавлению

Этап затвердевания

Иными словами этап гидратации в период, когда активно действие схватывания фундамента (испарение влаги из цементобетона). Процесс гидратации преждевременно заканчивается при чересчур активных испарениях влаги, что, в свою очередь, негативно действует на качество и прочность материала. Идеальным интервалом времени затвердевания фундамента с требуемым объемом воды станут полторы-две недели.

Срок полного затвердевания бетона некоторых марок:

  • M 200 = от четырнадцати до восемнадцати дней.
  • M 400 = от семи до четырнадцати дней.

Важно знать, что продолжительность затвердевания бетона в опалубке обязана длиться не менее недели, прежде чем ее разрешается снять, не нарушив конструкцию. Но не забываем, что период высыхания зависит от марки цемента. Разобраться, в течение какого времени бетон схватится (учитывая при этом температуру) помогут график или таблица. В графике и таблице четко описывается температура, марка материала и срок его высыхания. Таблица или график станут незаменимыми помощниками в этом непростом деле.

Предприятия, производящие железобетонные изделия или выпускающие товарный бетон, пользуются упомянутыми добавками и получают ощутимые преимущества. Ведь добавки позволяют:

  • уменьшить потребление электричества и газа, поскольку сроки пропаривания ЖБИ сокращаются;
  • снизить трудозатраты на вибрирование;
  • увеличить скорость оборачивания опалубки (формоснастки);
  • сэкономить цемент;
  • улучшить эксплуатационные качества товарного бетона и ЖБИ.

Стадия схватывания бетона

Эта стадия занимает небольшой отрезок времени – несколько часов. Сколько именно будет проходить схватывание, зависит от температуры окружающей среды. Эталоном считается температура 20 градусов Цельсия – это так называемая расчетная температура. Она позволяет бетону/цементу схватиться через 2 ч после затворения раствора. Сам процесс схватывания занимает 1 ч. То есть примерно через 3 ч после затворения можно сказать, что бетон/цемент схватился. Но если температура равна 0 градусов, данная стадия занимает 15-20 ч. Да и начало схватывания при нулевой температуре приходится на 6-10-й час после затворения смеси. А вот при высоких температурах картина обратная – пропаривание ЖБИ в специальных камерах позволяет ускорить схватывание до 10-20 мин.

На этой стадии можно помешать бетону/цементу окончательно твердеть. Ведь раствор еще остается подвижным, и если его постоянно помешивать, процесс схватывания затягивается – действует механизм тиксотропии. Поэтому раствор доставляют в бетоносмесителе, осуществляющем непрерывное вращение смеси. Так сохраняются ее основные свойства, а будущая надежность и прочность бетона/цемента ничуть не уменьшается.

Однако чрезмерное затягивание времени вращения негативно сказывается на качественных характеристиках бетона/цемента. К сожалению, такие случаи бывают – когда форс-мажорные обстоятельства не позволяют вылить раствор в опалубку, и смесь приходится перемешивать в бетоносмесителях в течение 10-12 ч. Особенно неприемлемы подобные ситуации при жаркой погоде, ведь высокая температура воздуха способствует быстрому схватыванию бетона/цемента. Непрерывное вращение не дает смеси твердеть, однако в ней происходят необратимые изменения, отнюдь не улучшающие эксплуатационные характеристики.

Стадия твердения бетона

Как только стадия схватывания бетона/цемента закончена, наступает стадия твердения. Смесь лежит в опалубке, она схватилась и теперь твердеет. Поскольку в нормативах прописано время твердения 28 дней, многие считают, что это окончательный срок. На самом деле процесс твердения и набора прочности товарного бетона или ЖБИ идет годами. 28 суток – это регламентированный срок, позволяющий использовать бетонные изделия с некоторой гарантией. За эти четыре недели прочность бетона/цемента нарастает весьма динамично, а далее увеличение твердости происходит малыми темпами. Так получается благодаря входящим в состав смеси компонентам, обеспечивающим ее гидратацию.

Компоненты бетона

При затворении цементного/бетонного раствора его основные компоненты вступают в реакцию с водой. На стадиях схватывания и твердения их поведение значительно различается. Одни ингредиенты сразу же при затворении вступают в реакцию с жидкостью, другие – спустя время, третьи не проявляют активности вовсе. Вот компоненты бетонной/цементной смеси:

  • трёхкальциевый силикат – C3S;
  • двухкальциевый силикат – C2S;
  • трёхкальциевый алюминат – C3A;
  • четырёхкальциевый алюмоферрит – C4AF.
Читать еще:  Бетон Б25: марка, плотность, характеристики, состав, прочность

Роль трёхкальциевого силиката

Минерал C3S (формула 3СаО х SiO2) способствует нарастанию прочности бетона/цемента не только в течение 28 дней, но и гораздо дольше. Хотя, конечно, наиболее значимый вклад в дело прочности С3S делает в первый месяц существования бетонной или железобетонной конструкции. Трёхкальциевый силикат выделяет тепло, когда в смесь добавляют воду, затем нагревание прекращается на непродолжительное время и возобновляется с началом стадии схватывания. Вся эта стадия идет с выделением тепла, а в процессе твердения температура постепенно снижается. Именно трёхкальциевый силикат играет главную роль в приобретении стройматериалом прочности несмотря на то, что в первые сутки после затворения смеси в ней более активно действует другой компонент – С3А.

Трёхкальциевый алюминат – самый быстрый компонент

С3А (формула 3СаО х Аl2O3) усилено работает с самого начала стадии схватывания. В первые дни жизни бетонной/цементной конструкции он способствует стремительному нарастанию прочности – его скорость реакции в период схватывания огромна. А вот в стадии твердения и дальнейшем наборе прочности он практически не участвует.

Двухкальциевый силикат – помощник на стадии твердения

C2S (формула 2CaO x SiО2) в течение первых четырех недель бездействует. Стадия схватывания и первичный период твердения цемента происходят без его участия. К концу первого месяца активность его «родственника» – трёхкальциевого силиката – угасает. И двухкальциевый силикат вступает в активную фазу. Его благотворное воздействие на прочность бетона/цемента длится годами, способствуя нарастанию этого качества. Кстати, период «спячки» C2S можно значительно сократить, если использовать специальные добавки в бетонную/цементную смесь.

Инертность четырёхкальциевого алюмоферрита

C4AF (формула 4CaO x Al2O3 x Fe2O3) – минерал, практически не играющий роли в наборе прочности и твердении бетона/цемента. Только на самых поздних сроках твердения он оказывает влияние на увеличение прочности конструкции. Однако воздействие это незначительно.

Все эти компоненты вступают в химическую реакцию с водой при затворении. Данная реакция способствует увеличению, сцеплению и осаждению кристаллов минералов, так что гидратация бетона/цемента – это кристаллизация смеси.

Усовершенствование качеств бетона

Многочисленные лаборатории и институты подробно изучают процесс гидратации в целом и отдельные его этапы. Благодаря этому производители могут влиять на многие показатели:

  • начало и конец схватывания смеси;
  • ее подвижность;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • стойкость к коррозии;
  • прочность и т.д.

Основная роль в оказании такого влияния принадлежит специальным добавкам в бетон/цемент. А современное оборудование, осуществляющее точное дозирование и тщательное перемешивание, помогает достичь отличных результатов по однородности состава бетона/цемента.

Что влияет на скорость высыхания бетона?

Основными факторами являются:

  • Состав бетонной смеси и физико-химические особенности используемых составных компонентов – размер щебня, В/Ц-соотношение (водоцементное), марка цемента, песка;
  • Время года и общая среднесуточная температура;
  • Использование добавок в бетон;
  • Применение дополнительного технического оборудования, брезентов и др.

По мнению компании «Полихим», наиболее выгодным вариантом для безопасного набора прочности бетона является линейка добавок Polytem®. Более того, широкий спектр продукции позволяет достичь желаемого результата несколькими способами.

У нас вы сможете приобрести ускорители набора прочности и твердения. Добавки работают по принципу ускорения каждого из этапов засыхания бетона.

Стадии набора прочности

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

Весь процесс выполняется в две стадии:

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

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.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Бетонная смесь любого состава имеет свойство схватываться и получать необходимые прочностные характеристики при прохождении двух стадий. Соблюдение оптимального соотношения временных, температурных параметров и значений приведенной влажности имеет определяющее значение для получения монолитной конструкции с запланированными свойствами.

Стадийные характеристики процесса заключаются в:

  • схватывании бетонного состава. Время предварительного схватывания не велико и составляет ориентировочно 24 часа при средней температуре +20 Со. Начальные процессы схватывания происходят в течение первых двух часов по затворении смеси водой. Окончательное схватывание происходит, как правило, в течение 3–4 часов. Применение специализированных полимерных добавок позволяет, при определенных условиях, период начального схватывания смеси сократить до нескольких десятков минут, но целесообразность такого экстремального метода бывает оправданной по большей части при поточном производстве железобетонных элементов промышленных конструкций;
  • отвердевании бетона. Бетон набирает прочность, когда в его массе протекает процесс гидратации, иными словами – удаление воды из бетонной смеси. Часть воды при прохождении этого процесса удаляется при ее испарении, другая часть связывается на молекулярном уровне с составляющими смесь химическими соединениями. Гидратация может происходить при неукоснительном соблюдении температурно-влажностного режима отвердевания. Нарушение условий приводит к сбоям в прохождении физико-химических процессов гидратации и, соответственно, к ухудшению качества железобетонной конструкции.
Читать еще:  Как получают и используют доменный шлак

От чего зависит время сушки бетона

Застывание бетона и превращение его в полноценный искусственный камень представляет собой сложный процесс, в течении которого из него не только испарятся вся излишняя влага, но и композит составляющих превращается в гидраты кальция. Сие длительное действие условно делится на два этапа, которые важно различать.

Схватывание

Это потеря пластичности и подвижности смеси, без которой полноценная укладка невозможна:

  • Поэтому бетон готовят небольшими порциями и работают с ним очень быстро, ведь плохо промешанный или застывший слоями раствор ничего хорошего в будущем не принесет.
  • Также по этой причине готовую смесь транспортируют в специальных смесителях в состоянии постоянного перемешивания, а после занимаются оперативным его запалубливанием.

  • Обычно, схватывание наступает от 45 до 60 минут. Но в условиях высокой температуры и влажности окружающей среды, этот процесс может сократиться вдвое.
  • Холода же оказывают на схватывание ровно противоположный эффект.

На заметку: В зимнее время бетон сам практически не застывает. Для этого добавляют специальные пластификаторы и организовывают подогрев смеси в опалубке.

Полное затвердевание

Затвердеванием называют конечный этап превращения смеси в искусственный камень, его кристаллизацию. Оно характеризуется марочным набором прочностью и жесткостью. Согласно технической документации для бетона любого вида оно наступает по истечении 28 суток.

Внимание! Именно поэтому, ориентируются всегда на результаты испытаний образцов именно в этом возрасте, а не более ранним. Хотя выяснено, что по истечении двух недель бетон набирает примерно 70% прочности от проектной. Однако как именно пойдет этот процесс в конкретном случае, зависит от многих факторов в совокупности.

На эти два этапа застывания бетона имеют прямое влияние следующие факторы, такие как:

  • температура и влажность – чем они выше, тем быстрее произойдёт схватывание;
  • активность при пропаривании цемента;
  • качество заполнителей;
  • однородность смеси;
  • плотность раствора;
  • водоцементное отношение.

Чем чревато нарушение сроков выдержки

Что же может случиться, если время застывания бетона не было выдержанно? На этот вопрос нет однозначного ответа.

Но из личного опыта многих строителей и работников лабораторий, выявлены конкретные проблемы, с которыми можно столкнуться в дальнейшем при нарушении технологии выдержки бетона:

  1. Трещинообразование. Да, это банально, но никуда от такого неприятного обстоятельства не деться. Если трещины не сквозные, и специалисты после проведенных тестов на качество рекомендуют провести глубокий ремонт и пользоваться конструкцией, то можно считать, что был сорван джек-пот.

Куда хуже, когда фундамент уже построенного и эксплуатирующегося дома, дает основательный излом по всей высоте. Касается это и других конструкций — к примеру, стен или перекрытий. Застывание пенобетона очень часто сопровождается образованием трещин в уже сформированной кладке.

  1. Деформации различного типа: изломы, вмятины, сколы. Они могут появляться, если случилась преждевременная распалубка изделия, а сам бетон еще «сыроват». Что делать? Отложить снятие опалубки еще на какое-то время. Если это невозможно – проводить все операции как можно легче и проще без резких движений и ударов.

  1. Порча отделки, например, на пенобетонных стенах, возведенных из невыдержанных блоков. Это приводит к осыпанию штукатурки. Еще один пример – отслаивание кафеля от бетонной стяжки, на которую стали производить кладочные работы на ранних сроках схватывания.

Чтобы таких неприятных моментов не происходило, необходимо точно знать сколько времени застывает бетон. Можно, конечно, положиться на опыт бывалых строителей, но лучше перестраховаться и произвести самостоятельные расчеты.

Уход за бетоном после заливки

Уход за бетоном имеет цель создать такие условия твердения, при соблюдении которых бетон будет набирать заданную прочность с нужной скоростью, а его структура будет максимально качественной.

Для оптимизации процесса отвердевания решающее значение имеет обеспечение правильной температуры и высокой влажности.

После укладки бетонной смеси и ее уплотнения (если таковое производилось), проводятся специальные мероприятия по уходу за бетоном.

Защита от испарения влаги

Отвердевание бетона внешне похоже на высыхание, но на самом деле, это реакция, которая происходит с обязательным участием воды. При застывании бетона на воздухе, его поверхность быстро высыхает, и реакция гидратации прекращается. Образуется разность давления в толще бетона и на его поверхности, что приводит к появлению дефектов в виде трещин .

Для защиты от пересыхания поверхность бетона закрывают водонепроницаемыми материалами, такими, как пленка, брезент, в некоторых случаях, слой опилок или песка, который постоянно смачивают.

Читать еще:  Пенобетон на основе жидкого стекла. Пенобетон жидкий

Обеспечение равномерной температуры

При заливке массивных конструкций (например, плит фундамента) возникает еще одна проблема – температурный градиент.

Реакции гидратации происходят с выделением тепла. В массивных конструкциях возникает разница между температурами в толще бетона и на его поверхности. В толще слоя бетона температура может достигать 50–80°С. Если разница с температурой поверхности превышает 20–30°С, может произойти разрыв структуры бетона, что влечет интенсивное образование трещин на внешней стороне конструкции и потерю прочности.

Чтобы предотвратить градиент температур, необходимо снизить температуру всей конструкции. Для этого, после укрытия паро- или водонепроницаемым материалом, на поверхность бетона льют холодную воду, меняя ее после нагрева.

Снижение температуры не должно быть резким. Допускается снижать ее на 1–2° С в час, а для некоторых типов конструкций не более, чем на 12–13°С в сутки (эта информация указывается в регламенте).

Для проведения этих мероприятий необходимо знать точную температуру в толще бетона; по регламенту, ее необходимо измерять в первые сутки каждые 1–2 часа, а затем 1 раз в 8 часов и фиксировать полученные данные в специальных журналах . Для того, чтобы иметь возможность измерять температуру, при заливке в бетон вставляют трубочки на расстоянии не более 8 м друг от друга.

Защита от охлаждения

В зимнее время возникает задача сохранить тепло, поскольку при температуре ниже 0° С завердевание прекращается. Главной задачей становится обеспечение твердения до приобретения бетоном критической прочности.

Критической прочностью называют прочность в зимнее время, по достижении которой замерзание воды в порах бетона уже не носит разрушающий характер (обычно 30-50% от расчетной прочности).

Используются разные методы сохранения тепла:

Прогрев электродами или инфракрасным излучением (последнее технологически сложно).

Установка тепляков с прогретым воздухом.

Использование сохраненного тепла реакции гидратации («тепловой осмос» или «метод термоса), для которого поверхность бетона укрывают теплоизоляционными материалами, такими, как минераловатные плиты, рулонные материалы в несколько слоев.

Противоморозные добавки. Если раньше использовался хлорид кальция, сейчас его применение, как и других хлоридов, не рекомендуется из-за агрессивного воздействия на арматуру. Чаще используют формиат кальция или натрия и другие соли-электролиты, снижающие температуру замерзания воды либо готовые комплексные добавки, обладающие не только противоморозным, но и пластифицирующим действием.

Применение добавок-ускорителей совместно с тепловой обработкой. В этом случае добавки нужны для быстрого достижения критической прочности, затем, при помощи согревающих или сохраняющих тепло мероприятий, обеспечивается оптимальная температура до достижения расчетной прочности бетона.

Надо ли поливать бетон водой?

Поскольку водная среда оптимальна для завердевания, полив бетона водой целесообразен, но только в летнее время, особенно, в жаркую погоду. Интенсивное обеспечение влажности позволяет снизить вероятность появления дефектов.

Набор прочности бетона – сложный химический процесс, который зависит от множества факторов. Для оптимизации строительных работ используются методы тепловлажностной обработки бетона. Современное решение – использование специальных добавок, регулирующих скорость отвердевания.

Возможно ли повысить скорость застывания в бытовых условиях?

Определить степень прочности бетонной конструкции можно при помощи специального прибора. Рассмотрим основные принципы изменения скорости застывания цементных растворов. На предприятиях, специализирующихся на выпуске изделий из железобетона, для ускорения процесса применяется методика повышения температуры и давления. При возрастании температуры ускоряются химические реакции, но одновременно с этим испарение жидкости может быть гораздо более интенсивным. Чтобы приостановить этот процесс, бетонные изделия размещаются в автоклавах, которые поддерживают повышенное давление. Другой метод поддержки активности гидратации связующих компонентов называют подачей пара. Подобный процесс осуществляется в специализированных пропарочных камерах, где размещаются блоки из железобетона. Для пара свойственно создание повышенной температуры и одновременно препятствие обезвоживанию бетона. Подобные технологические новшества позволяют значительно ускорить застывание в несколько десятков раз. Меньше, чем спустя одни сутки ЖБИ может использоваться на стройке.

Существует ли возможность использования таких методов при заливке фундаментов в частных домах? Конечно же, нет! Выше был рассмотрен период высыхания цемента в нормальных условиях. Легко определяется то, что при повышении температуры застывание будет не таким качественным. Препятствовать данному процессу в жаркую погоду поможет обрызгивание конструкции водой и ее накрытие под пленку, которая не пропустит влагу. Подобные способы в некоторой степени смогут препятствовать обезвоживанию конструкции и активизируют реакцию, но обсуждать какое-то ускорение процесса пока не представляется возможным.

Когда разбирать опалубку

В мире до сих пор сроки снятия опалубки разнятся. Одни считают, что распалубку можно производить через 2 дня, когда схватывание полностью завершился.

Другие опалубку снимают после недельной выдержки. Все зависит от того, в каких атмосферных условиях высыхал бетон, от марки цемента и наличия пластификаторов.

Съем каркасной конструкции не является поводом к продолжению строительства. Бетон должен дозреть, набрать прочность хотя бы до 90%. Обычно на это уходит 28 дней. Излишняя торопливость в дальнейшем отрицательно скажется на состоянии готового дома.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×