Время подвижности бетона м300

Обновлено: 27.04.2024

Состав бетона м300 на 1м3: пропорции исходного сырья

Объединив все рассмотренные характеристики, для бетонов М300 по прочности можно составить сводную таблицу свойств:

Таблица 3 – Свойства М300

Марка бетона по прочности	Предельная прочность на сжатие, кгс/см2	Класс	Плотность кг/м3	Марка по морозостойкости	Марка по водонепроницаемости	Подвижность
М300 с известковым наполнителем	300	В22,5	1800—1900	F100 — F150	W5-W6	П1-П5
М300 с гранитным наполнителем	300	В22,5	2000—2500	F150 — F200	W5-W6	П1-П5

Для удобства производства пропорции бетона м300 указываются, как правило, в объемном соотношении. Классический рецепт выглядит следующим образом:

Таблица 4 – Рецептура для замеса

Основа	Цемента, частей/кг	Песка, частей/кг	Щебня, частей/кг	Воды, частей/кг
Портландцемент М400	1 ч/382 кг	1,9 ч/705 кг	2,8 ч/1080 кг	0,6 ч/220 кг
Портландцемент М500	1 ч/ 300 кг	2,4 ч/720 кг	4,3 ч/1290	0,6 ч/ 180 кг

В таблице дан весовой состав для получения 1 куб. м бетона. Как видно, чем выше марка цемента, тем выше расход материалов на 1м3 смеси, но меньше расход самого цемента.

Для получения строительного материала высокого качества, необходимо применять песок фракции 1,5−3 мм. Песок должен быть однородным, без частиц глины. Лучше использовать речной песок с излучин рек с быстрым течением − он чище. В случае применения карьерного песка, его следует промывать. Щебень должен иметь размеры от 5 до 20 мм. Наилучшей для производства бетона признается гранитная щебенка.

Состав бетона М300

В классический набор компонентов для производства тяжелого бетона любой марки входят следующие материалы:

Портландцемент. При этом в соответствии с требованиями СНиП 5.01.23-83 для приготовления строительного материала может использоваться портландцемент марки ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (М400) или марки ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (М500). В зависимости от «процента» отпускной прочности бетона (естественная прочность, прочность 70% и менее, проектная прочность от 80 до 100%) данный Нормативный документ идентифицирует цемент М400 или М500 как «рекомендуемый» или «допускаемый».
Щебень. Допускается использовать гранитный, известняковый и гравийный наполнитель. В зависимости от вида щебня получается класс бетона М300 В22,5 или В25.
Песок. Допускается применять карьерный, речной или керамзитный продукт.
Вода. В соответствии с требованиями ГОСТ 23732-2011 Вода для производства бетона не должна содержать химических примесей которые могут повлиять на роки схватывания цемента, скорость твердения, прочность, морозостойкость и водонепроницаемость материала. Не допускается использовать сточные, болотные и торфяные воды.

Для увеличения морозостойкости, удобоукладываемости, водонепроницаемости и морозостойкости, а также для возможности строительства в условиях отрицательной температуры окружающей среды в состав бетона вводят специальные присадки и пластификатор.

Пропорции и состав бетона м300 таблица для приготовления 1 м3 материала

Марка цемента	Количество частей цемента/ расход цемента в кг на 1 м3 бетона	Количество частей щебня/ расход щебня в кг на 1 м3 бетона	Количество частей песка/ расход песка в кг на 1 м3 бетона	Количество частей воды/ расход воды в литрах на 1 м3 бетона
ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (М400)	1/335	3,3/1105	2/670	0,6/190
ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (М500)	1/325	3,5/1105	1,8/580	0,7/230

Представленные в таблице пропорции 1 куба бетона М300 могут незначительно отличаться в большую или меньшую сторону в зависимости от точности расчетов принятых в соответствии с теми или иными нормативными документами.

Советы и рекомендации по самостоятельному изготовлению

Многие владельцы земельных участков нередко берутся производить бетон своими руками. Для небольших объемов и при нестрогих требованиях по прочностным характеристикам такая мера вполне оправдана.

Инструментарий

Чтобы сделать бетонную смесь М300 своими руками, потребуется бетоносмеситель и ручные инструменты.

Бетоносмеситель — тип этого механизма и объем его барабана зависит от необходимого количества бетонной смеси. Для изготовления пешеходных дорожек, заливки небольших площадок во дворе, достаточно будет бетономешалки с объемом барабана 60−80 литров.

При устройстве фундамента гаража, бани, подсобных помещений разовая производительность бетономешалки должна быть уже 100-120 литров, а чтобы приготовить нужное количество бетона для возведения заглубленного или плитного фундамента жилого дома, основания под каменный забор, нужна более солидная машина − 150-250 литров.

Ручной инструмент − это лопата для загрузки сыпучих составляющих, ведра для заливки воды в смеситель, мерные емкости для точного соблюдения пропорций состава.

Мерные емкости можно сделать из ведер, заранее взвесив в них песок, цемент и щебень, посчитав необходимое количество ведер на один замес.

Порядок производства

Производство следует выполнять в следующем порядке.

Залить в смеситель примерно ¾ от всей необходимой по расчетам воды. Включить вращение барабана или лопастей (в зависимости от типа бетономешалки). Добавить в рабочий объем нужное количество цемента. В результате смешивания воды и цемента получится цементное молоко, которое обладает лучшими адгезирующими свойствами. Следующая добавка состава − щебень, а в последнюю очередь − песок.

Принципиальной разницы в порядке добавления ингредиентов нет, однако опыт строителей показывает, что именно указанный порядок снижает время смешивания и улучшает однородность смеси. Перемешивание должно длиться не менее 5 минут. О достижении нужного качества и окончании процедуры можно судить по тому, что в смеси невозможно определить изначальный цвет частиц щебня и песка — все они приобрели окраску цементного раствора.

При использовании изготовленного бетона необходимо помнить о том, что с момента соприкосновения воды и цемента начался процесс образования твердых связей, т. е. смесь начала застывать, поэтому работать необходимо быстро и непрерывно. Время застывания бетона уменьшается с ростом температуры окружающей среды и составляющих смеси.

Самостоятельное приготовление бетона М300

Бетон данного вида и данной марки можно изготовить в домашних условиях. В этом случае застройщик значительно экономит на себестоимости. Судите сами, вот примерный расчет себестоимости изготовления 1 м3 бетона М300:

Цемент М400 в мешках 335 кг, при средней цене 285 рублей за мешок 50кг: 335/50х285=1909 руб.
Щебень 1105 кг, при средней цене600 руб. за 1 000 кг: 1,105х600=663 руб.
Песок 670 кг при средней цене 400 руб. за 1 000 кг: 400х670=240 руб.

Итого: 1909+663+240=2812 рублей за 1 м3 бетона М300, без учета стоимости воды и электроэнергии на перемешивание компонентов в бетономешалке. Как видим, в зависимости от региона России есть или нет смысла готовить бетон М300 своими силами либо лучше заказать готовый гостовский материал на ближайшем бетонном заводе, если есть таковой в транспортной доступности от строительного участка.

Область применения

Отметим, что абсолютным лидером продаж среди товарного марочного бетона считается М200. Эта смесь широко применяется в частном строительстве, используется при возведении многоэтажных домов.

М300 редко приобретают частные застройщики: среди возможных марок, эта смесь занимает промежуточный класс в плане прочности. Однако в многоэтажном строительстве и возведении сложных конструкций такой бетон незаменим.

Целевое предназначение следующее:

ленточные и плитные фундаменты;
буронабивные сваи;
ростверки и отмостки;
плиты перекрытий и опорные конструкции;
дорожное строительство;
изготовление железобетонных конструкций.

Бетон М300 предназначен для суровых условий эксплуатации, заливается на сложных грунтах и повышенных значениях влажности.

Все о бетоне | Цемент, фундаменты, опалубка

Образованный в 1967 году, Кричевский цементный завод действует и активно развивается и сейчас. Стратегия предприятия — формула ИИИ: инвестиции, инициатива, инновации. Практическим воплощением этого лозунга

ОАО «Мордовцемент» считается крупнейшим предприятием по выпуску цемента в России. Мордовский цементный завод находится в Мордовии, вблизи Алексеевского месторождения мергелевого мела.

В 1955 году в Ангарске началось строительство цементного завода по производству материала мокрым способом и в декабре 1957 года ангарский цементный завод начал функционировать. Сначала была запущена первая

В 1963 году в эксплуатацию было введено ЗАО «Михайловцемент». Остановило свою работу предприятие в 1995 году, так как оно использовало мазуту, которая подорожала на 50%. В течение 1,5 лет предприятие стояло

Основан ЗАО «Пикалевский цемент» был в 2003 году. В настоящее время пикалевский цементный завод выступает лидером в производстве цемента в Санкт-Петербурге, в Северо-западном регионе России и Ленинградской области.

Данный завод, занимающийся производством цемента, находится в двухстах километрах к югу от Воронежа. Построили его в годы первой пятилетки. «Подгоренский цементный завод» географически располагается так

В 1949 году в посёлке Первомайском появился завод, который начал производить цемент. Рядом с заводом расположены основы цементного сырья, ряд месторождения глины и известняка. Коркинский цементный

Для заливки фундамента нужна бетонная масса, прочность которой будет зависеть от компонентов, которые входят в ее состав. Марка цемента для фундамента является немаловажным компонентом.

Все мечтают о прочном и надежном доме, но не все уделяют должное внимание составляющим, которые используют при возведении фундамента. Цемент для бетона имеет определенные марки, например, марка М400

Несомненно, основа практически всех строительных материалов – это цемент, поскольку именно он используется, как главный компонент для изготовления штукатурных смесей, строительных растворов и бетона.

Эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение	Пояснения
Прочность	B 22,5	Условное значение. Пластификаторами можно увеличить это значение до B 25 и это тоже будет считаться бетоном М300
Устойчивость к нагрузкам	295 кг/см2	После набора прочности, бетон сможет выдержать давление в 300 атм./см2
Морозоустойчивость	F200	Предельно допустимое количество циклов заморозки и оттаивания, без потери эксплуатационных качеств
Влагонепроницаемость	W4	Слой бетона в 15 см сможет выдерживать постоянное давление воды, глубиной до 60 м.

Ещё одной ключевой характеристикой является подвижность смеси. Допустимые значения варьируются в пределах П2-П5 и проверяются осадкой конуса.

Чем пластичнее смесь, тем больше в ней должно быть содержание цемента. Чтобы избежать перерасхода дорогостоящего материала, в состав добавляют пластификаторы, которые повышают удобоукладываемость без добавления воды и увеличения количества цемента.

Интересные итоги и подсказки начинающему строителю

Вот такие результаты можно получить, если правильно смешать все необходимые материалы в правильных пропорциях. Нужно заметить, что по данным пропорциям можно посчитать любое количество бетона М 200 и М 300 из цемента марки 500.

Также из марки цемента М 500 можно получить такие виды бетона:

Подводя краткий итог, стоит сказать, что экономически это выгодно, а при правильных соотношениях бетон получится высококачественным и долговечным. Главное здесь – тонкий расчет и внимательность, которой так часто не хватает нашим строителям!

Составляющие компоненты

По своей структуре, бетон является многокомпонентной смесью, куда входят такие составляющие:

Песок. Лучше использовать просеянный материал, чтобы исключить крупные частицы и илисто-глинистые взвеси.
Щебень. В большинстве случаев применяют гранитный щебень фракции 3*10 либо 5*20. Гравийная щебёнка используется редко ввиду своей низкой прочности, что приводит к ухудшению качества готовой смеси.
Цемент. Марка не ниже М400, иначе бетон не покажет нужную прочность.
Вода. Без химических примесей и вредных компонентов.

В качестве альтернативных наполнителей могут применяться керамзит и известь. Такие смеси применяются только в определённых отраслях строительства, где не предполагаются высокие нагрузки на конструкции.

Для повышения удобоукладываемости, жизнеспособности и базовых характеристик в состав могут добавляться противоморозные добавки и пластификаторы.

Стоимость

Для тех, кто не хочет заниматься самостоятельным изготовлением этого материала, можно приобрести уже готовую к использованию смесь. Цена ее за куб будет составлять 3450 рублей.

Бетон М300 – очень часто можно встретить на строительных площадках. И это не удивительно, ведь для представленного материала характерны оптимальные эксплуатационные характеристики и стоимость. Бетон М300 можно приобрести в готовом виде и пи этом быть уверенным, что все пропорции в точности были соблюдены, или же сделать его самостоятельно, в результате чего потеряете свое время и силы.

Приготовление бетона – очень важная и ответственная задача, от правильности выполнения которой напрямую зависят эксплуатационные характеристики, прочность и надежность, долговечность конструкций и зданий. Бетон используется при выполнении самых разных задач, рецептов с точным указанием пропорций компонентов множество и важно найти тот, что актуален для конкретного типа ремонтно-строительных работ.

Качественные характеристики бетона зависят от объемов и вида компонентов, правильного смешивания. Разные пропорции составляющих бетона дают возможность приготовить раствор с нужными показателями прочности (определяется маркой и классом), морозостойкости, пластичности, плотности и т.д. Несмотря на важность всех показателей, основополагающими считаются марка (обозначается буквой М и цифровым индексом) и класс (буква В и цифра).

Бетонный раствор замешивается на базе двух основных компонентов – цемента в качестве вяжущего и воды для затворения. Эти два ингредиента позволяют создать твердый цементный камень, который на практике используется очень редко. Для применения в разных сферах замешивают бетон, куда, кроме цемента и воды, для прочности добавляют наполнители – мелкие (песок) и крупные (гравий, щебень). Также усилить материал можно арматурными прутьями, каркасом или сеткой.

Любой рецепт бетона предполагает указание марки – в зависимости от того, какой показатель указан в проектной документации или СНиПе, ТУ, согласно которым осуществляются ремонтно-строительные работы, подбирается правильный рецепт.

Часто для получения нужной марки важно не только соблюсти объемы компонентов из расчета на 1 м3 раствора, но и учесть пожелания касательно качества, фракции составляющих (цемент должен быть определенной марки, песок и щебень нужной величины).

Для качества бетона и соответствия его нужным характеристикам важно соблюдать соотношения и правила проведения работ. Так, если заливка бетона М250, к примеру, осуществляется при минусовой температуре, то его прочность будет значительно ниже указанной.

Работать с бетоном лучше всего при температуре +5 градусов и выше. Далее раствор застывает в течение 12 часов, потом твердеет и набирает прочность в течение 28 суток. Лишь после этого конструкция или элемент готовы к эксплуатации, проведению дальнейших работ и т.д.

Технические характеристики бетона

В соответствии со степенью прочности выделяют классы (В10, В15) и марки (М200, М300, М400 и т.д.). Чем выше числа возле обоих индексов, тем более прочным и стойким к разным нагрузкам является бетон. Именно класс и марка определяют сферу применения материала. Любая таблица пропорции бетона указывает, исходя из марки и класса.

Обычно эти два показателя взаимодействуют между собой (конкретной марке отвечает соответствующий класс). В проектной документации чаще всего указывается марка, а в разного типа инструкциях, ТУ – классы.

Соответствие марки применению бетона

Бетонные растворы разных марок используют в определенных сферах, для тех или иных конструкций, объектов, зданий. Так, к примеру, состав бетона М400 не актуален для выполнения подбетонки или черновой стяжки (обойдется дорого, а технические характеристики смеси просто не нужны). В то время, как бетон М100 не подойдет для сооружений гидротехнической конструкции.

Ниже в таблице представлено соответствие марок бетона сфере использования:

Специалисты не советуют менять указанную в проекте или просто соответствующую типу работ марку бетона на другую ни в сторону понижения, ни в сторону повышения. Более низкая марка бетона – это меньше прочности и стойкости к разным воздействиям, что может привести к быстрой деформации монолита, появлению трещин, полному разрушению конструкции из-за неспособности выдерживать возложенные нагрузки.

С другой же стороны, надеясь на более высокое качество здания или элемента, иногда готовят раствор более высокой марки, что совершенно неоправданно с точки зрения финансов. Так, состав бетона М200 предполагает использование цемента определенной марки и в нужном объеме, наполнителей подходящих фракций и качества.

Если же взять более дорогой цемент в большем количестве, потратиться на высококачественный наполнитель (в котором нет необходимости по рецепту), бетонный монолит получится более прочным и стойким. Но сфера применения не позволит использовать по максимуму все эти показатели и приготовление материала обернется просто неоправданными расходами.

Разные марки бетона соответствуют типу работ, условиям эксплуатации, предполагаемым нагрузкам, климатическим особенностям и массе других факторов, которые нужно учитывать при выборе оптимального состава и марки раствора.

Основные компоненты бетонной смеси

Для получения рецепта приготовления бетонного раствора лучше всего использовать таблицы – в них указывается, сколько и каких компонентов нужно взять на 1 куб раствора. Так, к примеру, для бетона М200 на 1 куб нужно меньше цемента (и, возможно, более низкой марки), чем в случае с приготовлением бетона М400 на 1м3.

Кроме пропорции, немаловажно изучить как общие, так и специфические требования к материалам. Специфические касаются точной величины (фракции) наполнителя, марки цемента и т.д. Общие же относятся ко всем видам цементного раствора и учитываются вне зависимости от того, готовят ли цемент на заводе или на объекте своими руками.

Требования к компонентам бетонного раствора: Дополнительные добавки

Цемент и вода – основные связующие компоненты в растворе, поэтому считаются главными составляющими. Очень важно верно учесть отношение цемента к воде в соответствии с уровнем влажности мелких и крупных наполнителей. Поглощающая способность также зависит от сорта компонентов. Вычислить это все самостоятельно очень трудно, поэтому проще посмотреть в таблице, сколько и чего должно содержаться в одном кубе бетона определенной марки.

Мелкие и крупные наполнители создают структурный каркас бетона и будущего монолита, благодаря которому обеспечиваются нужные показатели прочности. Также наполнители нужны для понижения риска деформаций и стойкости к разным нагрузкам, воздействиям.

Расход материалов: таблица, пропорции бетона на 1м3

Чтобы приготовить куб бетона, важно знать, какая марка смеси нужна для выполнения конкретной задачи, а потом посмотреть в таблице пропорции и требования к компонентам. Ниже представлены таблицы – в них можно отыскать и компоненты для смеси М100, и состав бетона М300 на 1м3 (таблица предоставляет информацию по самым распространенным маркам):

Стандартная бетонная смесь, которая часто используется в частном строительстве для заливки фундамента, монолитных перекрытий и прочего, предполагает такие пропорции: 0.5 части воды, 1 часть цемента, 2 части песка, 4 части щебня.

Важные факторы, которые учитывают при выборе пропорции: Способ укладки раствора в опалубку Тип возводимой конструкции, условия эксплуатации Ниже представлены пропорции бетона для замеса раствора марок М100, М200, М300, М400:

Получается, что если нужно приготовить бетон (1 м3) марки М200, то берут 1 часть цемента марки М400, 2.7 части песка, 4.9 частей щебня. При этом, если взять для приготовление раствора той же марки М200 цемент М500, пропорции уже иные: на 1 часть цемента понадобится 3.5 части песка и 5.2 части щебня. Другие соотношения работают для остальных марок бетонного раствора.

Чтобы получить данные в ведрах, достаточно знать плотность материалов. Так, одно ведро емкостью 10 литров будет весить 12 килограммов цемента (10 х 1200, так как насыпная плотность цемента составляет 1200 кг/м3), 14 килограммов песка (плотность 1400 кг/м3), 15 килограммов гравия и т.д. Достаточно просто поделить взятое число килограммов по пропорции на число килограммов, вмещаемое в ведро и мерять все этой емкостью.

Пропорции состава бетона для фундамента

При выборе соотношения компонентов для приготовления раствора с целью заливки фундамента не берут каких-то особых значений. Просто для основания и других ответственных (нагруженных) конструкций выбирают бетон высоких марок – как минимум М300, а то и М400, М500. Смесь готовится по обычному алгоритму, с четким соблюдением пропорций в соответствии с таблицей.

Порядок приготовления раствора

Если бетонную смесь не планируется заказывать на заводе (в Москве и практически во всех регионах есть возможность заказать нужный объем раствора указанной марки с доставкой на объект), то до начала замеса следует изучить основные правила.

Обычно компоненты отмеряют ведрами, это самый простой и доступный вариант. И в таком случае не актуально указание пропорций в килограммах – желательно сразу считать ведрами, чтобы не переводить объем каждого компонента (для чего нужно знать плотность материалов как минимум). В таблице указаны объемы материалов в ведрах для замешивания бетона разных марок:

Основные правила приготовления бетонной смеси в домашних условиях:

Ведро для отмеривания и лопата для смешивания компонентов должны быть сухими.
Чтобы получить более точные пропорции, щебень и песок в ведре аккуратно уплотняют, ровняют по краю емкости.
Сначала отмеряют песок и щебень, их тщательно смешивают в широкой таре, делают канавки, в них высыпают цемент, снова все смешивают, пока масса не станет однородной и ровного цвета.

Из массы формируют конус, внутри делают углубление, в него заливают нужный объем воды (сначала лучше порцию, потом добавить по необходимости). Смесь с краев емкости постепенно ссыпают в средину, чтобы вода полностью пропитала всю массу. Далее заливают вторую порцию и так до тех пор, пока смесь не приобретет нужную консистенцию.
Водоцементное отношение, указанное в рецепте, лучше не нарушать (иногда мастера делают слишком жидкий раствор, с ним легче работать), так как лишняя влага при испарении будет оставлять пустоты, понижая прочность монолита.

Если делать все по рецепту и технологии, то получить качественный раствор с нужными характеристиками для выполнения любой задачи вполне реально самостоятельно. Главное – не экономить на компонентах, следовать инструкции и пропорциям.

Время твердения (схватывания, застывания) бетона в зависимости от температуры

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.

Стадия твердения

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	<1	2-4

Продолжительность набора прочности зависит от состава смеси, влажности, температуры внешней среды и материала.

Марка и назначение раствора определяют и критическую прочность бетонного камня. Это значение, по достижении которого конструкция продолжит твердеть после замерзания без потери эксплуатационных свойств. Данный показатель зависит от марки следующим образом:

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.

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:

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

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

Набор прочности бетона при различных температурах

В таблице рассмотрен набор прочности материала марок М200 и М300.

Снижение вязкости раствора

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

Важная величина: как узнать время схватывания бетона

Бетон – один из наиболее применяемых в современном строительстве материалов благодаря прочности, доступности, разнообразию видов и методов обработки.

Замешанное из цемента и воды с добавлением заполнителей «тесто» может принимать любую заданную форму и, в результате твердения, образовывать прочный, долговечный материал – цементный камень.

Стадии набора прочности бетона

Как происходит превращение подвижного раствора в твердое вещество?

Чтобы понимать этот процесс, нужно представлять состав бетона.

Главным компонентом бетонной смеси является портландцемент. Это вяжущее составляющее, в основе которого 4 минерала:

C2S двухкальциевый силикат,

C3S трёхкальциевый силикат,

C3A трёхкальциевый алюминат,

C4AF четырёхкальциевый алюмоферрит.

Для приготовления бетонной смеси портландцемент смешивается с водой и заполнителями (шлак, гравий, щебень, песок). Иногда в смесь добавляются те или иные присадки, в зависимости от желаемых свойств бетона.

Минералы, входящие в состав цементного клинкера, при смачивании водой вступают в реакцию гидратации, в процессе которой образуются новые соединения, и бетон образует кристаллическую структуру.

Таким образом, твердение бетона – это кристаллохимический процесс.

В твердении бетона выделяют две стадии:

Бетон начинает схватываться уже через 2 часа, а через 60 минут после начала процесса он уже схватится. Пока бетон не схватился, его подвижность сохраняется.

Интересно!

Иногда, при невозможности немедленно заняться укладкой бетона, смесь слишком долго перемешивают, чтобы она не схватывалась. Это влияет на качество бетона не лучшим образом.

После того, как бетон схватился, начинается процесс твердения.

Сколько времени требуется на застывание

Полное отвердевание бетона может продолжаться многие месяцы, но во время строительных работ нужны определенные ориентиры, которых можно придерживаться.

Важно!

Преждевременная нагрузка на бетон ную конструкцию может разрушить не набравший достаточной прочности бетон , а передерживание бетона в опалубке удорожает строительные работы и увеличивает продолжительность строительства.

Расчетной прочностью бетона называют ту прочность, которую бетон определенного класса достигает при нормальных условиях через 28 дней.

Срок твердения бетона без добавок

Как быстро бетон наберет прочность, зависит от многих факторов. В нормальных условиях скорость отвердевания бетона без добавок зависит от класса бетона.

Интересно!

В быту до сих пор встречается словосочетание «марка бетона». Оно ошибочно: по маркам классифицируется цемент, а бетон подразделяется на классы.

Таблица 1. Старая и новая маркировка бетона

Факторы, влияющие на твердение цементного раствора

Срок застывания бетона зависит от различных факторов:

качества исходных материалов;

температуры и влажности воздуха;

обработки бетона (утрамбовывание, виброобработка);

ухода за бетоном;

использования специальных добавок.

Согласно ГОСТ, нормальными условиями твердения бетона являются:

температура воздуха 18–22°С;

относительная влажность воздуха 100%.

При изменении температуры меняется и скорость затвердевания бетона. При повышении температуры в диапазоне 0°С – 100°С каждые 10°С повышения температуры увеличивают скорость протекающих процессов в 2–4 раза.

График твердения бетона при разных температурах

Когда температура становится выше, схватывание и отвердение бетона ускоряются; при понижении температуры – замедляются. При температуре ниже 5° С процесс набора прочности резко замедляется, а при отрицательных температурах прекращается.

Уменьшение влажности воздуха замедляет процесс застывания, поскольку бетон быстрее сохнет, и воды становится недостаточно для гидратации.

Способы регулирования скорости отвердевания бетона

В зависимости от задач, может потребоваться увеличить или снизить скорость твердения бетона. Можно повлиять на процессы температурно или химически.

Ускорение твердения

Для увеличения скорости твердения, применяют:

снижение водоцементного соотношения (повышение жесткости смеси, что снижает удобоукладываемость);

добавление в бетон специальных добавок-ускорителей.

Замедление твердения

Когда может понадобиться замедление отвердевания:

при изготовлении высокомарочных смесей, которые застывают очень быстро из-за повышенного содержания вяжущего компонента;

при необходимости транспортировки готовой смеси на дальние расстояния;

при заливке бетона в несколько этапов.

В этих случаях применяют специальные добавки, которые замедляют реакцию гидратации и гидролиза минералов клинкера, откладывая процесс схватывания на несколько часов.

Как узнать точное время затвердевания бетона?

Сроки полного отвердевания разных видов бетона варьируются в зависимости от состава. Примерное представление о продолжительности процессов твердения бетона с использованием марок цемента М200, М250, М300, М400, М500 и так далее, можно узнать из статей, графиков, специальных таблиц.

Таблица 2. Время застывания бетона на портландцементе М400, М500

Для того чтобы точно узнать, сколько времени понадобится, чтобы получить расчетную прочность бетона, используются два метода:

Узнать точные данные в лаборатории производителя.

Вызвать технолога на объект для взятия проб. Для образцов используют кубические отливки со стороной 10 см, которые должны твердеть в тех же условиях, что и основная конструкция. Затем проводятся испытания разрушающими методами, которые точно показывают марочную прочность бетона и сроки его схватывания и полного отвердевания.

Время застывания бетона в опалубке

Своевременная распалубка бетона повышает оборачиваемость оборудования для опалубки и оптимизирует сроки строительства.

Распалубочной прочностью называют прочность, достаточную, чтобы снять опалубку и дать стартовую нагрузку. Обычно она составляет 70% от расчетной прочности (или другую величину, оговоренную в проектной документации).

Для не ответственных конструкций, например, стяжек, отмостк и и других конструкций , работающих только на сжатие, допустима распалубка на 3–5-й день, по достижении прочности 30–40% от расчетной.

Важно!

Современные бетоны с добавками могут достигать распалубочной прочности за 1–2 дня.

Сколько времени бетон застывает в воде

Твердение в воде – лучшие условия для набора прочности бетона. Непрерывное выдерживание в воде способствует более интенсивному увеличению модуля упругости, чем твердение на воздухе.

При выдерживании бетона на воздухе, на его поверхности, в результате обезвоживания, прекращается реакция гидратации, и образуются ячейки и поры; застывший на воздухе цементный камень имеет больше дефектов структуры, меньшую плотность и более высокую подверженность коррозии.

Уход за бетоном после заливки

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

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

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

Защита от испарения влаги

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

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

Обеспечение равномерной температуры

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

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

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

Важно!

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

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

Защита от охлаждения

В зимнее время возникает задача сохранить тепло в бетоне , поскольку при температуре ниже плюс 5 ° С затвердевание прекращается. Главной задачей становится обеспечение твердения до приобретения бетоном критической прочности.

Важно!

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

Используются разные методы сохранения тепла:

Прогрев электродами или инфракрасным излучением (последнее технологически сложно).

Установка тепляков с прогретым воздухом.

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

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

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

Надо ли поливать бетон водой?

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

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

Читайте также: