Выдержка бетона после заливки
Обновлено: 20.05.2024
Сколько должен отстаиваться фундамент и когда можно поднимать стены? Отвечаем на вопросы
Среди самостройщиков ходит легенда, что монолитный фундамент должен отстаиваться один сезон. То есть, заливать его нужно летом и выдерживать до весны. Вследствие этого бетон приобретёт высокие прочностные характеристики. Так ли это на самом деле — давайте разберёмся!
Дело в бетоне, а не в фундаменте
Чтобы понять, сколько должен отстаиваться фундамент, необходимо знать, за какое время бетон набирает прочность. Набор прочности бетона — это сложный химический процесс, зависящий главным образом от температуры и влажности окружающей среды. Здесь действует одно правило: чем выше температура, тем быстрее протекает химическая реакция.
Например, при средней температуре 20 градусов бетон набирает 50% прочности уже через трое суток после заливки. Из этого вытекает, что на второй день после заливки уже можно производить разметку, а на третий — выполнять кладку стен. Опалубку с фундамента рекомендуется снимать через семь дней.
Здесь стоит оговориться — речь идёт о заводском бетоне; или о бетонном растворе, замешанном непосредственно на объекте, но в строгом соответствии с технологией производства марочного бетона.
В первые дни категорически нельзя нагружать фундамент/плиту поддонами со стройматериалами. Кирпич лучше разложить по периметру фундамента и подавать по мере необходимости. На седьмые сутки прочность бетона составит 75% от максимальной. Этого вполне хватит для проведения любых видов работ и складирования строительных материалов.
Важный момент!
Первые трое суток после заливки бетонные конструкции должны находиться во влажном состоянии. В течение этого короткого периода нужно соблюдать важное требование — бетон должен быть максимально увлажнённым. То есть, необходимо регулярно поливать бетон водой и закрыть его плёнкой, чтобы минимизировать испарение влаги.
Если бетон будет застывать на открытом воздухе или, что ещё хуже, — на сквозняке, то он утратит основные характеристики. В условиях обезвоживания в бетоне прекратится реакция гидратации. Следствием этого станет появление в структуре камня дефектов — ячеек и пор (снижение плотности), которые приведут к повышенному влагопоглощению, а также к значительному снижению прочности и морозостойкости бетонной конструкции.
А вы выдерживали фундамент или строили сразу? Напишите в комментариях!
Друзья, нас уже 113 тысяч! Поставьте лайк, подпишитесь на канал, поделитесь публикацией — мы работаем , чтобы вы получали полезную и актуальную информацию!
- На каких дровах запрещено жарить шашлык: рекомендации по выбору.
- Бесплатно и эффективно! Рассказываю, какую пользу огороду приносит луковая шелуха.
Сколько сохнет бетон (твердеет, застывает, схватывается), уход, набор прочности
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
Срок застывания бетона определяется следующими факторами:- 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.
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 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.
В их числе:- Кислота НТФ.
- Сахарная кормовая патока.
- Глюконат натрия.
- Комплексные составы.
- Другие добавки.
Срок твердения
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.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:- Первая заключается в схватывании смеси, когда все ее составляющие соединяются в одно целое.
- 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.
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.
С помощью современных портативных устройств можно быстро и точно определить степень прочности. Они бывают:- 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:
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.
Правильный уход за бетоном после заливки в летнее и зимнее время, правила ухода за бетонной смесью
Даже если фундамент будет сделан по всем стандартам, он может быстро разрушиться или не выдержать ту нагрузку, под которую был спроектирован и построен. Чтобы конструкция из бетона долго простояла, необходимо обеспечить правильный уход за ней.
Для чего нужен уход за бетонной смесью
Уход за бетоном после заливки необходим для правильной гидратации, т.е. процесса застывания смеси. Если из жидкой массы строительный материал будет долго (или быстро) превращаться в твердый, на изделии можно будет заметить дефектные места. Даже если будут отсутствовать трещины или другие видимые повреждения, при нарушенном процессе гидратации прочность бетона снизится. Он станет уязвимым для механического и химического воздействия.
Правила ухода
Чтобы конструкция соответствовала всем требованиям, необходимо правильно приготовить бетонную смесь. Строительный материал не рекомендуется долго хранить даже в специальном миксере. Смесь следует использовать сразу после замешивания.
Среднесуточная температура воздуха, при которой раствор будет хорошо застывать, не должна быть ниже +5°C.Чтобы бетонную конструкцию не размыло грунтовыми водами (если изделие изготавливается на земле, как, например, фундамент), следует проложить гидроизоляцию. В противном случае процесс застывания может быть нарушен.
Начинается уход за бетоном сразу после заливки. Необходимо обследовать конструкцию на наличие подтеканий, неровностей и других дефектов, которые могут стать причиной получения деформированного изделия.
Материал должен постепенно наращивать свою прочность. Чтобы данный процесс проходил правильно, необходимо создать оптимальную влажность и термический режим. После заливки смесь рекомендуется накрыть полиэтиленовой пленкой. Она предотвратит преждевременное высыхание раствора. Если конструкция быстро потеряла влагу, например, через 60-90 минут, следует проверить опалубку на целостность.
Полиэтиленовая пленка позволит бетонной смеси равномерно затвердевать. Если ее не использовать, верхний слой конструкции высохнет быстрее и будет давить на неокрепшее основание.
Своей максимальной прочности бетон достигает через месяц, но оказывающими влияние на его физические свойства являются первые 3 суток. К распалубке рекомендуется приступать не раньше чем через 3-4 дня. Существуют отличия между тем, как ухаживать за бетоном в летний и зимний период.
Уход летом
В дождливый день необходимо следить за тем, чтобы осадки не оставили на поверхности отверстий. Размыв смеси дождевой водой до наступления процесса схватывания может привести к снижению прочности изделия (нарушается процентное соотношение компонентов раствора). По этой причине не рекомендуется проводить бетонирование, если нет возможности защитить конструкцию от осадков.
Уход за бетоном в процессе твердения в жаркий ветреный день подразумевает его полив каждые 2-3 часа.Если активность солнца умеренная, нет сильного ветра, орошать конструкцию можно каждые 10 часов. При быстром высыхании поверхности следует сократить промежуток времени между поливами. Чтобы не нарушать процесс застывания, рекомендуется орошать конструкцию и ночью.
При заливке фундамента или другого объекта цементным раствором можно использовать пластификаторы. Это вещества, которые помогают удержать в смеси необходимую концентрацию влаги. Поэтому чтобы уход за бетоном в летнее время проходил без проблем, следует добавлять пластификаторы. Они также улучшают другие прочностные характеристики конструкции.
Уход зимой
Все строительные и ремонтные работы, которые подразумевают использование бетонной смеси, не рекомендуется проводить в холодную погоду, т.е. зимой. Стройка в холодную пору года потребует дополнительных финансовых затрат.
Если температура воздуха на небольшой промежуток времени опускается ниже 0°C, а затем поднимается выше +5°C, заморозки не являются критичными. Чтобы конструкция правильно затвердела, в раствор добавляются специальные противоморозные модификаторы. Они не дают смеси замерзнуть. Если их не использовать, рекомендуется подогревать раствор перед заливкой и укутывать его.
На крупных строительных объектах в зимний период могут использоваться специальные обогреватели. В домашних условиях их применение будет дорогостоящим. Уход за бетоном в зимнее время подразумевает его согревание. Подогрев необходим для того, чтобы удержать в растворе тепловую энергию гидратации.
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.
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 |
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.
Сколько стоять фундаменту после заливки
Для Московской и Ленинградской областей среднесуточная температура воздуха на период основного сезона по строительству монолитных фундаментов и перекрытий (начало мая – конец августа) составляет +17 0 С. По приведенной ниже таблице определяем, что фундаменту после заливки до начала кладочных работ нужно стоять 3-4 дня. В течение указанного срока проводится комплекс мероприятий по уходу за бетоном.
Время схватывания бетона
Нормативно-безопасные сроки схватывания бетона для начала кладки несущих стен Безопасные сроки схватывания бетона для начала кладочных работСхватывание бетона и уход за ним
Уход за бетоном – это мероприятия по созданию условий для схватывания бетона и набора нормативной марочной прочности. Если данные мероприятия не выполнять, то это может привести к возникновению усадочных трещин, деформациям и снижению скорости схватывания бетона.
Через 8 часов после заливки необходимо начать увлажнять поверхность фундамента водой. Проливку водой выполнять рассеянным способом, а не струйным. Увлажнение не производится если tср.сут <+5°С.
Уход за бетоном в зависимости от температуры воздуха.
| Мероприятия | Температура воздуха °C | |||||
| < -3°C | от -3°C до +5°C | от +5°C до +10°C | от +10°C до +15°C | от +15°C до +25°C | >+25°C | |
| Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию | + | |||||
| Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию, устроить парник, подогревать 3 дня до +10°C | + | |||||
| Постоянно поддерживать тонкий слой воды на поверхности бетона | + | + | + | + | ||
ЗАПРЕЩАЕТСЯ оставлять мелкозаглубленный, незаглубленный фундамент незагруженным на зиму, в т.ч. фундаментную плиту. Если средства не позволяют продолжить строительство сразу после окончания фундаментных работ, то оставить фундамент на зиму можно при условии утепления его по всей площади экструдированным пенополистиролом или другим утеплителем для защиты грунта от промерзания и морозного пучения. Кроме утепления самого фундамента, рекомендуется утеплять поверхность земли по периметру фундамента на ширину 1,5-2м. Если имеются не забетонированные выпуски арматуры, то их так же требуется утеплить.
Читайте также: