Схватывание бетона: влияние добавок на процесс. Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона. Схватывание бетона


Затвердевание бетона: особенности быстротвердеющих составов

Основной особенностью бетона является прочность на сжатие – именно это его свойство отображено в марке. Однако достигается марочная прочность не сразу, а в процессе постепенного затвердевания. Далее мы подробней рассмотрим,как твердеет бетон, какие факторы влияют на данный процесс и как от этого зависит прочность материала.

Затвердевший бетон

Затвердевший бетон

Особенности затвердевания

Что такое отвердение бетона и как оно происходит

Как известно, в качестве связующего вещества, в бетоне используют цемент. При его взаимодействии с водой возникает химическая реакция, которая приводит к возникновению каменистых новообразований, которые и скрепляют друг с другом наполнитель – щебень и песок.

Отрезок времени, во время которого образуются начальные связи между наполнителем, называется схватыванием. Однако, сразу после образования этих связей твердость бетона очень низкая. Поэтому для набора прочности им требуется еще некоторое время.

Так как процесс затвердевания достаточно долгий, за это время вода, без которой набор прочности невозможен, успевает улетучиться. Чтобы не допустить высыхание раствора раньше времени, после заливки его укрывают полиэтиленовой пленкой или рубероидом, а также периодически смачивают водой.

График затвердевания бетона и набора прочности

График затвердевания бетона и набора прочности

Обратите внимание!Крайне важно, чтобы масса высыхала равномерно и умеренно.В противном случае это приведет к снижению прочности материала и его растрескиванию.

Время затвердевания

Домашних мастеров, которые впервые занимаются бетонными работами, всегда интересует – сколько твердеет бетон? Данный процесс зависит от ряда факторов, таких как температура окружающей среды, влажность воздуха и т.д. Однако, при нормальных условиях этот срок составляет 28-30 суток.

После окончания срока затвердевания, конструкцию можно подвергать расчетным нагрузкам. Надо сказать, что даже после окончательного затвердевания, материал продолжает набирать прочность. Этот прирост дает гарантию надежности бетонных конструкций.

Наиболее же активный набор прочности происходит в первые 5-7 суток после заливки. За этот срок материал набирает до 70 процентов прочности.

Надо сказать, что при увеличении срока затвердевания раствора, характеристики материала улучшаются. Поэтому в некоторых случаях срок затвердевания бетона специально замедляют. Как правило, это происходит при возведении сооружений, которые впоследствии будут подвергаться воздействию влаги.

К таким относятся:

  • Пирсы;
  • Плотины;
  • Дамбы и т.д.
На фото - обработка бетонных блоков в автоклаве

На фото — обработка бетонных блоков в автоклаве

Ускорение застывания

В некоторых случаях скорость застывания раствора необходимо увеличить, к примеру, при проведении строительных работ в зимнее время или при производстве строительных материалов из бетона.

На сегодняшний день существует два способа ускорения застывания раствора:

  • При помощи автоклавной обработки;
  • При помощи специального затвердителя.

Автоклавная обработка

Термовлажностная обработка, которую еще называют запаркой или автоклавной обработкой, позволяет укорить процесс затвердевания в десятки раз. Для этого используют специальные печи (автоклавы), в которые на определенное время помещаются бетонные изделия.

Благодаря пропариванию под высоким давлением, раствор набирает прочность за 12-16 часов.

К недостаткам данной технологии можно отнеси следующие моменты:

  • После пропарки материал перестает набирать прочность. Однако, в настоящий момент данный метод настолько усовершенствован, что автоклавный бетон практически не уступает по прочности обычному.
  • Невозможно обработать крупные конструкции. Поэтому в условиях стройки данная технология неприменима.
Жидкийзатвердитель для бетона

Жидкийзатвердитель для бетона

Использование затвердителя

Отвердитель для бетона представляет собой жидкую добавку, которая позволяет ускорить время схватывания раствора. Это единственный эффективный способ повлиять на данный процесс на строительной площадке.

Надо сказать, что подобные добавки улучшают и некоторые другие свойства бетона:

  • Увеличивают раннюю морозостойкость и раннюю прочность материала.
  • Пластифицируют раствор.
  • Увеличивают прочность материала на сжатие при отрицательных температурах.
  • Позволяют заниматься строительными работами при отрицательных температурах. Допустимый температурный предел может быть разным, в зависимости от типа состава. Данную информацию содержит инструкция на упаковке.

В результате всех этих свойств, применение отвердителей получило в последнее время широкое распространение.

Антиморозная добавка для бетона

Антиморозная добавка для бетона

Отвердение бетона при низких температурах

Для обеспечения нормального застывания бетонного раствора температура окружающей среды не должна опускаться ниже +5 градусов, особенно на стадии схватывания. Если произойдет замерзание бетона при затвердевании – последствия будут необратимыми.

Связано это с тем, что в составе имеется вода, которая при замерзании кристаллизуется. Причем, эти кристаллы способны разрушать структуру бетона, поэтому после цикла замерзания/оттаивания прочность материала серьезно снизится, а также ухудшатся прочие его свойства. Соответственно, продолжать строительство в таком случае нельзя.

На сегодняшний день строителями придумано много способов по недопущению замерзания. Один из них мы рассмотрели выше – можно использовать быстротвердеющий бетон, чтобы он не успел замерзнуть на морозе. Кроме того, в состав добавляют специальные присадки, которые понижают температуру замерзания воды.

Обогрев бетона

Обогрев бетона

Некоторые добавки позволяют заниматься строительными работами при температуре до -25 градусов по Цельсию. Также следует отметить, что цена таких составов вполне доступная, благодаря чему стоимость строительства не увеличивается.

Кроме того, смесь зачастую обогревают прямо в опалубке. Для этого могут использоваться внешние обогреватели для бетона или обогревающие провода, которые монтируются своими руками на арматуру. Также распространен метод пропускания электричества через бетон.

Совет!После окончательного застывания, бетон становится настолько прочным, что его механическая обработка вызывает определенные трудности, особенно если он армирован.Поэтому единственным эффективным вариантом является использование инструмента с алмазными насадками, примером того является алмазное бурение отверстий в бетоне или резка железобетона алмазными кругами.

После того как раствор схватится, низкие температуры ему будут не страшны, поэтому самое главное защитить его от замерзания на первых этапах отвердения.

Вывод

Застывание бетона является важным процессом, так как от него зависит итоговое качество материала, а значит и прочность всего сооружения. Поэтому при выполнении бетонных работ необходимо обеспечить оптимальные условия затвердевания состава, а также дождаться набора его марочной прочности.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

masterabetona.ru

Время затвердевания бетона: таблица, фото и видео

Бетон используется повсеместно, как наиболее прочный и одновременно доступный строительный материал. Но в момент заливки он имеет кашеобразное состояние, которое не составляет впечатление надёжного фундамента или стены.

Сколько же должно пройти времени, чтобы можно было переходить к последующим монтажным работам, не опасаясь за надёжность постройки? В этой статье мы постараемся найти ответ на данный вопрос.

График, демонстрирующий время твердения бетона при разной температуре

График, демонстрирующий время твердения бетона при разной температуре

Период застывания

Для того чтобы наилучшим образом понять весь процесс и оценить его продолжительность, начнём с состава бетона и происходящих в нём процессов.

Структура

Всё гениальное просто.

Так и в случае с бетонированием берутся абсолютно доступные ингредиенты для замешивания необходимого раствора:

  • Песок. Карьерный песчаник служит отличным средством для уменьшения пористости готового материала.
Фото песчаного карьера

Фото песчаного карьера

  • Гравий. Определяет уровень прочности будущей бетонной конструкции, повредить которую возможно будет лишь насадками с алмазным напылением.
Резка железобетона алмазными кругами – единственный способ качественной обработки

Резка железобетона алмазными кругами – единственный способ качественной обработки

  • Вода. Выступает в роли дисперсной среды для объединения всех используемых элементов и, вступая в контакт с цементом, позволяет ему каменеть.

Совет: рекомендуется после заливки раствора накрыть его полиэтиленовой плёнкой и поливать водой до полного застывания.Это значительно улучшит его прочностные характеристики.

Защитите бетон от преждевременного пересыхания

Защитите бетон от преждевременного пересыхания

  • Цемент. Является вяжущим веществом, которое, как мы отметили выше, в сочетании с водой превращается в прочный камень и объединяет все остальные составляющие компоненты. Именно от него в наибольшей степени и зависит время затвердения бетона.

Совет: рекомендуется использовать цемент только наивысшего качества марок М400 и М500.Цена таких смесей хоть и выше, но только они смогут обеспечить надлежащий уровень схватывания раствора.

Пятисотая марка – лучший выбор для создания фундамента

Пятисотая марка – лучший выбор для создания фундамента

Фактор положительного влияния

Итак, мы разобрались в структуре бетона и происходящих в нём процессов. Если замес сделан правильно, то, что может повлиять на время его застывания? В начале статьи приведён график зависимости созревания раствора от температуры. А ниже приведена подобная таблица, только с учётом среднесуточных показателей:

Таблица времени твердения бетона в зависимости от среднесуточной температуры

Таблица времени твердения бетона в зависимости от среднесуточной температуры

Как видите, уровень тепла – это единственный, по сути, фактор, влияющий на то, сколько времени твердеет бетон. Чем больше градусов выше нуля, тем быстрее состав наберёт свою крепость, но из-за того, что температура меняется в течение суток и невозможно добиться единого постоянного показателя, идеальным вариантом станет срок в 28 дней.

Первое схватывание происходит в первые семь дней, что составляет 70 процентов от общего показателя прочности бетона. Но максимальный результат постепенно набирается ещё следующие три недели. И тогда, как мы уже отмечали ранее, только алмазные насадки смогут нанести повреждение готовому продукту.

Алмазное бурение отверстий в бетоне – единственный способ обработки

Алмазное бурение отверстий в бетоне – единственный способ обработки

Фактор отрицательного влияния

Это всё та же температура, только отрицательная. Инструкция запрещает производить бетонирование в зимний период, когда возможны морозы. Это происходит в результате того, что вода замерзает и не вступает в реакцию с цементом, исключая процесс его окаменения. И даже более того, кристаллизируясь, она расширяется и разрушает структуру бетона изнутри.

В итоге, даже если на вид поверхность конструкции покажется достаточно прочной, после оттаивания жидкости вы получите рыхлую не на что негодную субстанцию. Таким образом, либо стоит закладывать бетон летом, либо своими руками позаботиться о его прогреве при минусовой температуре.

Для этого можно использовать следующие методы:

  • Добавить в состав раствора противоморозную добавку, которая не даст воде замерзнуть зимой.
Образец морозостойкой добавки

Образец морозостойкой добавки

Нагревательный кабель в действии

Нагревательный кабель в действии

Ускорение

Также стоит упомянуть о специальных модификаторах, которые при попадании в бетон в процессе замешивания способны значительно улучшать его свойства, включая сокращение термина застывания. Некоторые добавки способны сократить его до недели, что позволит вам уже в первые дни убрать опалубку, а по истечении указанного срока начать выполнение последующих строительных работ.

Пример модификатора, ускоряющего период схватывания бетона

Пример модификатора, ускоряющего период схватывания бетона

Заключение

Четыре недели бетону хватает для полного созревания, частичное же происходит уже через 5-7 дней. Основным параметром, способным сократить или продлить это время является температура окружающей среды.

Высокая позволяет схватиться быстрее, низкая замедляет процесс и даже может совсем испортить замес. Но зато непостоянность природной погоды можно всегда компенсировать такими искусственными методами, как специальные добавки и электрическое прогревание.

Идеально застывший бетонный фундамент

Идеально застывший бетонный фундамент

Видео в этой статье предоставит вашему вниманию дополнительную информацию, касающуюся изложенных материалов. Выдерживайте положенное время, и залитый вами бетон всегда будет максимально прочным.

masterabetona.ru

Схватывание бетона при низких температурах: добавки, ускоритель

Как известно, все растворы имеют определенный период жизнеспособности, в течение которого их можно выравнивать, наносить и заполнять формы. Но через некоторое время в составе проходят необратимые процессы, и материал начинает приобретать определенные свойства. Очень важно, чтобы соблюдались оптимальные внешние условия – схватывание бетона при низких температурах может растянуться на несколько суток, вследствие чего значительно снизится прочность и долговечность.

На фото - выравнивать поверхность можно только до схватывания

На фото — выравнивать поверхность можно только до схватывания

Что такое схватываемость

Главная причина, по которой бетон приобретает высокие прочностные свойства это то, что цемент при взаимодействии с водой приобретает очень высокую прочность и превращается в так называемый цементный камень. По-научному процесс называется гидратация, и проходит он в несколько этапов, главными из которых является первоначальное схватывание и дальнейшее твердение (читайте также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).

Цемент – уникальный материал, с помощью которого можно своими руками возвести конструкции, которые простоят века, при этом его цена достаточно демократична и доступна

Цемент – уникальный материал, с помощью которого можно своими руками возвести конструкции, которые простоят века, при этом его цена достаточно демократична и доступна

В рамках данной статьи мы рассмотрим, за сколько схватывается бетон и как влияет на это температура окружающего воздуха. Стоит отметить, что процесс этот, в отличие от твердения очень скоротечен: он происходит в первые сутки, а то и часы после заливки той или иной бетонной конструкции. Именно поэтому ему нужно уделить самое пристальное внимание, так как от него во многом зависит прочность.

Срок схватывания бетона напрямую зависит от температурных условий, рассмотрим эту зависимость в таблице:

Температура схватывания бетона Время гидратации
Отрицательные значения В этих условиях проводить бетонные работы без применения специальных добавок или использования различных способов нагрева категорически запрещено – вода замерзнет и процесс остановится.
0 градусов Бетон начинает схватываться примерно через 6-10 часов после заливки, что отрицательно сказывается на свойствах материала. Процесс затягивается на 18-20 часов.
20 градусов Можно сказать, это норма температуры для схватывания бетона. Именно при 20 градусах достигаются наилучшие показатели прочности. Процесс начинается через два часа и длится примерно час.
30 и более градусов Такие условия, естественно, ускоряют процесс испарения влаги, вследствие чего уже через полтора-два часа схватывание может быть окончено. Быстрое схватывание также отрицательно влияет на качество.
При высоких температурах работы следует проводить очень быстро

При высоких температурах работы следует проводить очень быстро

Как можно влиять на схватываемость

Если раньше при низких и отрицательных температурах все работы приостанавливались, то в наше время появилось множество  способов ускорить или замедлить схватывание, что позволяет проводить бетонирование практически круглый год. Именно их мы и рассмотрим более подробно.

Добавки

На рынке существует множество специальных составов, которые способны ускорить схватывание или замедлить его, при этом отрицательное влияние на прочность будет минимальным.

Все их условно можно разделить на следующие группы:

  • Добавки в бетон для быстрого схватывания, чаще всего используются, когда необходим быстрый набор прочности, при этом естественно сокращается и период первичного твердения. Например, некоторые из них позволяют материалу набрать до 50% от прочности всего за 2 дня. Применение таких составов стоит ограничить на объектах, где очень важна высокая прочность, так как показатели все равно уменьшаются.
  • Морозостойкий ускоритель схватывания бетона – такой вариант используется при отрицательных температурах. Состав снижает температурный порог замерзания влаги и ускоряет первоначальное схватывание без значительных потерь прочности. В подобных условиях важно, чтобы вода не замерзла – это имеет необратимые последствия для прочностных характеристик.
Как правильно использовать составы подобного типа, подскажет инструкция на упаковке

Как правильно использовать составы подобного типа, подскажет инструкция на упаковке

Важно! Стоит помнить, что чем ниже температура, тем больше пропорция добавления состава. Именно этот фактор является основополагающим при приготовлении бетона.

  • Замедлители схватывания бетона – этот тип составов применяется в следующих случаях: при высокой температуре окружающего воздуха, при транспортировке бетона миксерами на дальние расстояния, при длительном рабочем процессе, когда состав должен сохранять первоначальные свойства на протяжении длительного срока. Также замедлители незаменимы при устройстве монолитных конструкций: так можно избежать возникновения слоев и ослабления бетона.
При транспортировке на большие расстояния замедлитель схватывания гарантирует доставку качественного раствора

При транспортировке на большие расстояния замедлитель схватывания гарантирует доставку качественного раствора

Совет! Стоит помнить, что помешивание раствора не дает начаться стадии затвердения, поэтому если нужно продлить жизнеспособность раствора на полчаса-час, то с помощью данной операции вы избежите преждевременного схватывания.

Если твердение рассчитывается по дням, то схватывание проходит скоротечно, это и есть его самая большая особенность. И очень важно, при какой температуре схватывается бетон – она должна быть максимально приближенной к оптимальной, в противном случае добиться хорошего результата без добавок будет проблематично.

Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона

Сразу отметим, что используются они при отрицательных температурах и направлены на ускорение схватывания и твердения (см.также статью «Время схватывания бетона и его механизм»).

Чаще всего применяются следующие варианты:

  • Электрический подогрев конструкций. Его особенности следующие: в конструкцию укладывается специальный нагревательный провод еще до заливки или вставляются металлические электроды, пока бетон еще свежий. Пропуская по системе ток, можно нагревать всю конструкцию, предотвращая ее замерзание и ускоряя схватывание.
Провода укладываются перед началом бетонирования

Провода укладываются перед началом бетонирования

  • Использование термоактивной опалубки, это вариант предполагает использование электрического подогрева или водяной рубашки для того, чтобы поддерживать положительную температуру в конструкции. Используется он достаточно редко ввиду сложности устройства.
  • Еще один вариант, который подходит для масштабных строительств – устройство тепляка, это может быть разборная конструкция или система пологов из тента, важно, чтобы внутри поддерживалась положительная температура.

Стоит помнить, что алмазное бурение отверстий в бетоне и резка железобетона алмазными кругами допускаются только после набора как минимум 50 % прочности. Не стоит спешить с данными работами, иначе можно нарушить структуру материала.

Сверление можно начинать только после набора бетоном прочности

Сверление можно начинать только после набора бетоном прочности

Вывод

Как вы смогли убедиться, схватывание имеет огромное значение для бетона, и любые нарушения процесса снижают прочность материала. Видео в этой статье наглядно покажет некоторые особенности рассматриваемого процесса.

masterabetona.ru

Застывание бетона в ленточном фундаменте: как долго застывает, сроки

В строительстве такой параметр, как сроки имеет не последнее значение, поэтому при организации возведения железобетонных конструкций обязательно учитывается время застывания бетона. Кроме того, возведение последующих конструкций не допускается ранее набора расчетной проектной прочности предыдущей конструкции, являющейся основанием.

Даже если верхний слой раствора затвердел, никакой нагрузки на него оказывать нельзя

Даже если верхний слой раствора затвердел, никакой нагрузки на него оказывать нельзя

Тема нашей статьи — как происходит процесс твердения, сколько времени занимает и можно ли влиять на скорость набора прочности.

Поэтапный процесс затвердевания

Перед тем как понять, как протекает интересующий нас процесс, необходимо начать с самого простого – понять из чего состоит бетонная смесь:

  1. Цемента.
  2. Воды.
  3. Песка.
  4. Заполнителя необходимой фракции:
  • Щебня.
  • Гравия.

Процесс затвердевания бетона начинается практически с момента затворения сыпучих составляющих с водой. Как только вода поступает к цементу, начинается процесс сложного взаимодействия между ними.

Вода постепенно проникает в цементные зерна, при этом минералы, содержащиеся в них, вступают с водой в химическую реакцию, и образуется совершенно новое соединение, с отличными от первоисточников характеристиками. В течение этой реакции минералы преобразуются в гидросиликаты калия – мы постарались наиболее понятным языком описать, как застывает бетон.

Лучше всего смешивать раствор миксером, так вы избежите комков при разравнивании

Лучше всего смешивать раствор миксером, так вы избежите комков при разравнивании

Примечание! Безусловно, описывать данный процесс можно более обширно с употреблением наиболее точных формулировок, но не каждый рядовой строитель сможет осознать их значение.

Следующий вопрос — сколько застывает бетон по времени? Отвердевание бетонной смеси не завершается за один день. Даже если визуально вам кажется, что вновь сформированная конструкция выглядит готовой и тверда на ощупь, не торопитесь эксплуатировать ее.

Какие свойства должна обрести бетонная смесь, чтобы соответствовать проектным требованиям:

  • Потеря пластичности (отвердевание).
  • Набор расчетной прочности.
  • Полное высыхание (потеря влаги).

Сколько дней застывает бетон однозначно ответить нельзя. В целом он может застывать очень долго, и в таком случае строительство может продолжаться годами.

Конечно же, строителей и заказчиков это не устраивает. Поэтому был рассчитаны контрольные сроки схватывания бетона, по истечении которых основание считается готовым выдерживать расчетные нагрузки.

Контрольный срок схватывания

Контрольным сроком схватывания бетона является временной отрезок, по истечении которого бетон достигает своей марочной прочности на сжатие.

Как быстро застывает бетон, зависит от его состава и от условий окружающей среды:

  • Температуры.
  • Влажности воздуха.

Оптимальными параметрами для набора прочности бетонной смеси являются:

  • Температура от 20 до 30 градусов по Цельсию выше нуля.
  • Влажность воздуха не менее 90 %.

Конечно же, такие условия можно создать исключительно в лабораторных условиях и именно при них самая активная фаза твердения происходит уже в первую неделю после заливки с набором крепости до 70% от расчётной.

Проверить степень затвердевания можно с помощью специального прибора

Проверить степень затвердевания можно с помощью специального прибора

В реальной жизни температура воздуха и влажность меняется не то что с приходом следующего дня, но и даже в течение суток. Поэтому строительство планируется, как правило, на благоприятное время года.

Но если строить приходится в непогоду, принимаются меры для защиты и ускорения процесса отвердевания:

  • Укрывание полиэтиленовой пленкой, как мера утепления и удержания влаги.
  • При необходимости (низкие температуры или резкие перепады температур) – электропрогрев.

Есть возможность создать быстрозастывающий бетон, его можно получить путем ввода в состав, в процентном соотношении, установленном лабораторным способом, специальных добавок:

  • Солей азотной кислоты – 4%.
  • Сульфата натрия- 2%.
  • Хлорида кальция – 3 %.

Существуют и другие добавки улучшающие качества и влияющие на то, сколько застывает бетонный фундамент, стены и перекрытия.

К ним относятся следующие компоненты:

От их присутствия и количества напрямую зависит цена на готовую смесь.

Важно! На то, как долго застывает бетон, влияет и качество самого материала, ведь если тот же песок будет неочищенным, либо частицы щебня будут более крупными – сроки следует подкорректировать.

Хороший и плотный бетон можно получить только с армированием

Хороший и плотный бетон можно получить только с армированием

Сделай сам

Как правило, строительство любых масштабов своими руками рачительные хозяева намечают на теплую весну — начало лета. Все начинается с фундамента, поэтому о нем и поговорим. Как правило, в частном строительстве отдают предпочтение ленточному фундаменту.

Инструкция для соблюдения правил набора прочности бетона в ленточном фундаменте содержит следующие пункты:

  1. Свежезалитую смесь непременно уплотняют способом, подходящим для этого случая:
    • Штыкованием лопатой.
    • С помощью погружного вибратора.
  2. Съемную опалубку удаляют только по истечении контрольного срока схватывания (28 дней и более, при необходимости).
Без опалубки нельзя получить ровный фундамент

Без опалубки нельзя получить ровный фундамент

  1. В очень жаркую погоду бетон укрывают для замедления потери влаги.

Также по истечению срока полного твердения выполняются в случае необходимости манипуляции такие как:

  • резка железобетона алмазными кругами – применяется в тех случаях, когда требуется сделать отверстие в готовом бетонном изделии.
  • алмазное бурение отверстий в бетоне – быстрый способ сделать ровное сквозное отверстие.
Если появилась трещина во время застывания (как на фото) – придется ее заделывать после того, как раствор полностью наберет прочность

Если появилась трещина во время застывания (как на фото) – придется ее заделывать после того, как раствор полностью наберет прочность

Вывод

Теперь вы имеете представление о том, что собой представляет затвердевание бетонной смеси, какие факторы могут влиять на срок данного процесса. Эта полезная информация поможет вам избежать неприятных моментов, обойти все подводные камни, которые часто встречаются новичкам, затеявшим строительство или ремонт (см.также статью «Минимальная температура застывания бетона – особенности бетонирования в зимнее время»).

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

masterabetona.ru

сколько времени застывает бетонный фундамент

Чтобы эффективно спланировать все строительные работы, нужно знать, сколько времени застывает бетон. И здесь есть ряд тонкостей, которые во многом определяют качество возведенной конструкции. Ниже мы подробно опишем, как происходит высушивание раствора, и на что нужно обращать внимание при организации сопутствующих операций.

Чтобы материал получился надежным, важно правильно организовать его высушивание

Чтобы материал получился надежным, важно правильно организовать его высушивание

Теория полимеризации цементного раствора

Чтобы руководить процессом, очень важно понимать, как именно он происходит. Именно поэтому стоит заранее изучить, что представляет собой застывание цемента (узнайте здесь, как сделать вазоны из бетона).

На самом деле этот процесс является многоступенчатым. В него входят как набор прочности, так и собственно высыхание.

Давайте рассмотрим эти стадии более подробно:

  • Затвердевание бетона и других растворов на основе цемента начинается с так называемого схватывания. При этом находящееся в опалубке вещество вступает в первичную реакцию с водой, благодаря чему начинает приобретать определенную структуру и механическую прочность.
  • Время схватывания зависит от множества факторов. Если взять за эталон температуру воздуха в 200С, то для раствора М200 процесс стартует примерно через два часа после заливки и длится около часа-полутора.
  • После схватывания происходит отвердевание бетона. Здесь основная масса цементных гранул вступает в реакцию с водой (по этой причине процесс иногда называют гидратацией цемента). Оптимальными условиями для гидратации является влажность воздуха около 75% и температура от 15 до 200С.
  • При температуре ниже 100С есть риск, что материал так и не наберет проектную прочность, вот почему для работы в зимний период нужно применять специальные антиморозные добавки.
График набора прочности

График набора прочности

  • Прочность готовой конструкции и скорость отвердевания раствора взаимосвязаны. Если состав будет терять воду слишком быстро, то не весь цемент успеет прореагировать, и внутри конструкции сформируются очаги низкой плотности, которые могут стать источником трещин и других дефектов.

Обратите внимание! Резка железобетона алмазными кругами после полимеризации часто наглядно демонстрирует неоднородную структуру плит, залитых и просушенных с нарушением технологии.

Фото распила с явно видными дефектами

Фото распила с явно видными дефектами

  • В идеале до полного отвердения раствору требуется 28 суток. Впрочем, если к конструкции не выдвигаются слишком строгие требования по несущей способности, то можно начинать ее эксплуатировать уже через три-четыре дня после заливки.

Практические рекомендации

Факторы, влияющие на застывание

Планируя строительные или ремонтные работы, важно верно оценить все факторы, которые будут влиять на скорость обезвоживания раствора (читайте также статью «Неавтоклавный газобетон и его особенности»).

Специалисты выделяют следующие моменты:

Процесс виброуплотнения

Процесс виброуплотнения

  • Во-первых, важнейшую роль играют, условия окружающей среды. В зависимости от температуры и влажности залитый фундамент может либо высохнуть буквально за несколько дней (и тогда не наберет проектную прочность), либо оставаться мокрым больше месяца.
  • Во-вторых – плотность укладки. Чем плотнее материал, тем медленнее он теряет влагу, а значит, более эффективно происходит гидратация цемента. Для уплотнения чаще всего используется виброобработка, но при выполнении работ своими руками можно обойтись и штыкованием.

Совет! Чем плотнее материал, тем сложнее его обрабатывать после упрочнения. Вот почему для конструкций, при возведении которых применялось виброуплотнение, чаще всего требуется алмазное бурение отверстий в бетоне: обычные буры слишком быстро изнашиваются.

  • Состав материала также оказывает влияние на скорость протекания процесса. Главным образом темпы обезвоживания зависят от пористости наполнителя: керамзит и шлак накапливают микроскопические частицы влаги, и отдают их куда медленнее, чем песок или гравий.
  • Также для замедления сушки и более эффективного набора прочности широко применяются влагоудерживающие добавки (бентонит, мыльные растворы и т.д.). Конечно, цена конструкции при этом возрастает, но зато не нужно беспокоиться о преждевременном пересыхании.
Модификатор для бетонов

Модификатор для бетонов

  • Кроме всего вышеперечисленного инструкция рекомендует обращать внимание и на материал опалубки. Пористые стенки из необрезной доски оттягивают из краевых участков значительное количество жидкости. Потому для обеспечения прочности лучше использовать опалубку из металлических щитов или же укладывать внутрь дощатого короба полиэтиленовую пленку.
Пористая опалубка активно «тянет» влагу из материала

Пористая опалубка активно «тянет» влагу из материала

Советы по организации процесса

Самостоятельная заливка бетонных фундаментов и полов должна осуществляться по определенному алгоритму.

Чтобы удержать влагу в толще материала и способствовать максимальному набору прочности, действовать нужно так:

  • Для начала выполняем качественную гидроизоляцию опалубки. Для этого деревянные стенки покрываем полиэтиленом или используем специальные пластиковые разборные щиты.
  • В состав раствора вводим модификаторы, действие которых направлено на уменьшение скорости испарения жидкости. Также можно применять добавки, позволяющие материалу быстрее набирать прочность, но стоят они довольно дорого, потому и применяют их в основном в многоэтажном строительстве.
  • Затем заливаем бетон, тщательно его уплотняя. Для этой цели лучше всего задействовать специальный виброинструмент. Если же такого приспособления нет – обрабатываем заливаемую массу лопатой или металлическим прутом, удаляя пузыри воздуха.
Чем меньше влаги уйдет в первые дни, тем прочнее будет основание

Чем меньше влаги уйдет в первые дни, тем прочнее будет основание

  • Поверхность раствора после схватывания накрываем полиэтиленовой пленкой. Делается это для того, чтобы снизить потери влаги в первые несколько суток после укладки.

Обратите внимание! Осенью полиэтилен также защищает цемент, находящийся на открытом воздухе, от осадков, размывающих поверхностный слой.

  • Примерно через 7-10 дней можно демонтировать опалубку. После демонтажа внимательно осматриваем стенки конструкции: если они влажные, то можно оставить их открытыми, а вот сухие лучше тоже накрыть полиэтиленом.
  • После этого раз в два-три дня снимаем пленку и инспектируем поверхность бетона. При появлении большого количества пыли, трещин или отслоения материала увлажняем застывший раствор из шланга и снова покрываем полиэтиленом.
  • На двадцатый день снимаем пленку и продолжаем сушку в естественном режиме.
  • После того, как с момента заливки пройдет 28 суток, можно начинать следующий этап работ. При этом, если мы все сделали правильно, нагружать конструкцию можно «по полной» — прочность ее будет максимальной!

Вывод

Зная, сколько времени застывает бетонный фундамент, мы сможем правильно организовать все остальные строительные работы. Однако ускорять этот процесс нельзя, поскольку необходимые эксплуатационные характеристики цемент приобретает только тогда, когда отвердевает в течение достаточного времени (узнайте также как построить бетонный погреб).

Более подробная информация по данному вопросу изложена на видео в этой статье.

masterabetona.ru

Процесс затвердевания бетона

При строительстве любых объектов важнейшее значение имеет качественное основание, на котором и стоит здание или дом. Часто для заливки фундамента или плиты применяют бетонные смеси. Чтобы постройки в будущем выдержали любые нагрузки на основание, нужно использовать для него смеси отличного качества. Само залитое основание должно быть готовым для возведения над ним стен и последующих перекрытий, то есть требуется выждать определенный срок, для того чтобы завершилось твердение бетона. Как происходит этот процесс, сколько времени на него требуется и можно ли ускорить твердение?

Смеси применяются для заливки оснований конструкций и плит перекрытия.

Процесс застывания

После того как цемент и воду перемешали для получения раствора, между ними начинается сложное взаимодействие, в результате которого образуется совершенно новое соединение со свойственными ему характеристиками. Вода постепенно проникает в цементные зерна, минералы которых вступают с ней в химическую реакцию. Во время протекания этой реакции минералы превращаются в гидросиликаты калия. Этот процесс и называется затвердеванием бетона.

Степень затвердевания бетона можно проверить с помощью специализированных средств диагностики.

Затвердевание не завершается за один день. Для того чтобы бетон обрел необходимую ему прочность и перестал быть пластичным, требуется определенный срок. Его и называют временем твердения. Застывание может длиться годами, что может значительно растянуть процесс возведения сооружений на очень долгое время. Строители не могут ждать так много, и они рассчитали контрольный срок схватывания, по истечении которого основание может выдержать расчетную нагрузку.

Контрольный срок схватывания

Чтобы бетон достиг своей марочной крепости на сжатие, нужны благоприятные условия. К ним относят температуру окружающей среды и влажность воздуха.

При высокой температуре и влажности воздуха твердение идет быстрее, а при низких оно замедляется. Воздействие нулевых и отрицательных температур воздуха может остановить процесс схватывания. Оптимальная температура для застывания составляет 20-30 градусов выше ноля, влажность воздуха не должна быть ниже 90%. В лабораторных условиях было установлено, что наиболее активно при описанных условиях твердение происходит в первую неделю после его заливки. За этот срок бетон может набрать до 70% своей крепости. 100- процентной марочной крепости достигает через 28 дней после заливки.

График затвердевания в зависимости от температуры.

В реальных условиях температура воздуха не может быть постоянной: днем она выше, а ночью снижается, влажность тоже меняется в разное время суток. Поэтому специалисты рекомендуют подождать с возведением постройки на основание еще несколько дней. Таким образом, можно продолжать строительные работы не ранее чем через месяц после заливки.

Хотя оптимальным для строительных работ считается срок 28 дней, в некоторых случаях его нужно увеличить. Речь идет о сооружениях, которые в процессе эксплуатации будут постоянно соприкасаться с влагой. Это пирсы, плотины, дамбы. Застывание таких конструкций с их упрочнением составляет 3 месяца. Как уже было сказано выше, твердение продолжается и спустя 28 дней, и спустя полгода. Однако этот процесс идет намного медленнее начальных стадий схватывания и гарантирует надежность конструкций, которые со временем становятся еще тверже и прочнее.

Сохранение прочности смеси

Чтобы бетон был прочнее, он должен равномерно сохнуть по всему своему объему, поэтому конструкции необходимо постоянно смачивать по всей поверхности.

Чтобы химическая реакция внутри раствора имела возможность протекать, необходима жидкость, ведь благодаря воде происходит схватывание. Но поскольку твердение как процесс длится не один день, вода просто может улетучиться. Чтобы этого не произошло, требуется поверхность конструкции обязательно полить водой, а затем укрыть пленкой или рубероидом. Бетон нужно увлажнять постоянно, особенно в жаркую и сухую пору года. Если погода ветреная, углы и поверхность открытого основания высохнут быстрее, чем остальные части внутри. А ведь чтобы бетон был прочнее, он должен равномерно сохнуть по всему своему объему.

Следует помнить о том, что бетон в процессе затвердевания меняет свой объем и дает усадку. Усадка быстрее происходит в поверхностных слоях основания. Если не обеспечить его достаточным количеством воды, то на поверхности будут образовываться усадочные трещины, появление которых снизит прочность и долговечность конструкции.

В промышленном строительстве бетонную конструкцию во время ее созревания постоянно подогревают. Частникам же рекомендуется не заливать бетон в холода.

В холодное время года нежелательно заливать бетонное основание собственного дома или каких-либо построек на приусадебном участке. Это связано с тем, что вода, которая содержится в растворе, может просто-напросто замерзнуть. Замерзая, она увеличится в объеме и начнет изнутри уничтожать бетон, а его твердение прекратится. Если температура воздуха ниже 10 градусов, то процесс отвердевания будет протекать очень медленно. В промышленном строительстве бетонную конструкцию во время ее созревания постоянно подогревают, поэтому можно выполнять работы по заливке оснований в любое время года. А вот частникам рекомендуется строить фундамент только летом при температуре воздуха плюс 20 градусов и выше.

Ускорение процесса

28 дней – это контрольное время застывания бетона. Но в некоторых случаях нужно, чтобы процесс бетонного схватывания протекал быстрее. Это касается работ, проводимых в зимнее время, или необходимой распалубки объектов в ранние сроки. Для таких случаев можно ускорить процесс застывания в десятки раз. Поскольку бетон созревает быстрее при высокой температуре и влажности, наиболее распространенным методом заводского ускорения является автоклавная обработка или запарка бетонной плиты.

В автоклаве плита пропаривается под большим давлением. В результате этого всего за 15 часов бетон достигает прочности годичного созревания.

Ее помещают в автоклав-«парилку», где во влажной среде плита пропаривается под большим давлением. В результате такого пропаривания за 15 часов бетон достигает прочности своего аналога годичного созревания в естественных условиях. И хотя после автоклавной термообработки заводская плита уже не будет набирать прочность, по качеству она ни в чем не уступит бетону, который затвердел естественно.

Для ускорения схватывания применяют специальные вещества, которые добавляют в смеси. Необходимый состав и количество добавок устанавливают экспериментальным путем в строительных лабораториях. Ускорители в процентном соотношении к общей массе цемента не должны превышать установленные лабораториями цифры. Так, разрешается добавлять не больше 4% солей азотной кислоты, 2% сульфата натрия и 3% хлорида кальция.

Сульфат натрия можно использовать даже в железобетонных конструкциях, которые предназначены для функционирования в зонах воздействия блуждающего тока. Остальные ускорители крайне нежелательно добавлять в глиноземный цемент или в раствор конструкций, армированных предварительно упроченной при высокой температуре сталью. Если ускорители использовать наряду с автоклавной обработкой, это еще больше сократит время, затрачиваемое на твердение бетона. Ускорить процесс затвердевания могут обыкновенные портландцементы, если к ним добавить мокрый или сухой вибродомол (цемент тонкого помола). В настоящее время выпускают и специальные быстротвердеющие бетонные смеси.

На рынке строительных материалов представлено много разных добавок для растворов бетонных. Одни из них способны лишь ускорять затвердевание, другие обладают целым комплексом функций и являются не только ускорителями, но и пластификаторами, включают в себя противоморозные компоненты. Цены на добавки зависят от сложности получения входящих в их состав компонентов и от их количества. На стоимость влияет место изготовления ускорителей. Цены российских добавок ниже импортных аналогов. Более дешевыми будут хлористый кальций гранулированный и пластификатор-ускоритель Форт «УП-2», дороже обойдется покупка сухого нитрата кальция и кратасола-УТ.

o-cemente.info

влияние добавок на процесс. Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона

Как известно, все растворы имеют определенный период жизнеспособности, в течение которого их можно выравнивать, наносить и заполнять формы. Но через некоторое время в составе проходят необратимые процессы, и материал начинает приобретать определенные свойства. Очень важно, чтобы соблюдались оптимальные внешние условия – схватывание бетона при низких температурах может растянуться на несколько суток, вследствие чего значительно снизится прочность и долговечность.

На фото — выравнивать поверхность можно только до схватывания

Что такое схватываемость

Главная причина, по которой бетон приобретает высокие прочностные свойства это то, что цемент при взаимодействии с водой приобретает очень высокую прочность и превращается в так называемый цементный камень. По-научному процесс называется гидратация, и проходит он в несколько этапов, главными из которых является первоначальное схватывание и дальнейшее твердение (читайте также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).

Цемент – уникальный материал, с помощью которого можно своими руками возвести конструкции, которые простоят века, при этом его цена достаточно демократична и доступна

В рамках данной статьи мы рассмотрим, за сколько схватывается бетон и как влияет на это температура окружающего воздуха. Стоит отметить, что процесс этот, в отличие от твердения очень скоротечен: он происходит в первые сутки, а то и часы после заливки той или иной бетонной конструкции. Именно поэтому ему нужно уделить самое пристальное внимание, так как от него во многом зависит прочность.

Срок схватывания бетона напрямую зависит от температурных условий, рассмотрим эту зависимость в таблице:

Температура схватывания бетона Время гидратации
Отрицательные значения В этих условиях проводить бетонные работы без применения специальных добавок или использования различных способов нагрева категорически запрещено – вода замерзнет и процесс остановится.
0 градусов Бетон начинает схватываться примерно через 6-10 часов после заливки, что отрицательно сказывается на свойствах материала. Процесс затягивается на 18-20 часов.
20 градусов Можно сказать, это норма температуры для схватывания бетона. Именно при 20 градусах достигаются наилучшие показатели прочности. Процесс начинается через два часа и длится примерно час.
30 и более градусов Такие условия, естественно, ускоряют процесс испарения влаги, вследствие чего уже через полтора-два часа схватывание может быть окончено. Быстрое схватывание также отрицательно влияет на качество.

При высоких температурах работы следует проводить очень быстро

Как можно влиять на схватываемость

Если раньше при низких и отрицательных температурах все работы приостанавливались, то в наше время появилось множество  способов ускорить или замедлить схватывание, что позволяет проводить бетонирование практически круглый год. Именно их мы и рассмотрим более подробно.

Добавки

На рынке существует множество специальных составов, которые способны ускорить схватывание или замедлить его, при этом отрицательное влияние на прочность будет минимальным.

Все их условно можно разделить на следующие группы:

  • Добавки в бетон для быстрого схватывания, чаще всего используются, когда необходим быстрый набор прочности, при этом естественно сокращается и период первичного твердения. Например, некоторые из них позволяют материалу набрать до 50% от прочности всего за 2 дня. Применение таких составов стоит ограничить на объектах, где очень важна высокая прочность, так как показатели все равно уменьшаются.
  • Морозостойкий ускоритель схватывания бетона – такой вариант используется при отрицательных температурах. Состав снижает температурный порог замерзания влаги и ускоряет первоначальное схватывание без значительных потерь прочности. В подобных условиях важно, чтобы вода не замерзла – это имеет необратимые последствия для прочностных характеристик.

Как правильно использовать составы подобного типа, подскажет инструкция на упаковке

Важно! Стоит помнить, что чем ниже температура, тем больше пропорция добавления состава. Именно этот фактор является основополагающим при приготовлении бетона.

  • Замедлители схватывания бетона – этот тип составов применяется в следующих случаях: при высокой температуре окружающего воздуха, при транспортировке бетона миксерами на дальние расстояния, при длительном рабочем процессе, когда состав должен сохранять первоначальные свойства на протяжении длительного срока. Также замедлители незаменимы при устройстве монолитных конструкций: так можно избежать возникновения слоев и ослабления бетона.

При транспортировке на большие расстояния замедлитель схватывания гарантирует доставку качественного раствора

Совет! Стоит помнить, что помешивание раствора не дает начаться стадии затвердения, поэтому если нужно продлить жизнеспособность раствора на полчаса-час, то с помощью данной операции вы избежите преждевременного схватывания.

Если твердение рассчитывается по дням, то схватывание проходит скоротечно, это и есть его самая большая особенность. И очень важно, при какой температуре схватывается бетон – она должна быть максимально приближенной к оптимальной, в противном случае добиться хорошего результата без добавок будет проблематично.

Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона

Сразу отметим, что используются они при отрицательных температурах и направлены на ускорение схватывания и твердения (см.также статью «Время схватывания бетона и его механизм»).

Чаще всего применяются следующие варианты:

  • Электрический подогрев конструкций. Его особенности следующие: в конструкцию укладывается специальный нагревательный провод еще до заливки или вставляются металлические электроды, пока бетон еще свежий. Пропуская по системе ток, можно нагревать всю конструкцию, предотвращая ее замерзание и ускоряя схватывание.

Провода укладываются перед началом бетонирования

  • Использование термоактивной опалубки, это вариант предполагает использование электрического подогрева или водяной рубашки для того, чтобы поддерживать положительную температуру в конструкции. Используется он достаточно редко ввиду сложности устройства.
  • Еще один вариант, который подходит для масштабных строительств – устройство тепляка, это может быть разборная конструкция или система пологов из тента, важно, чтобы внутри поддерживалась положительная температура.

Стоит помнить, что алмазное бурение отверстий в бетоне и резка железобетона алмазными кругами допускаются только после набора как минимум 50 % прочности. Не стоит спешить с данными работами, иначе можно нарушить структуру материала.

Сверление можно начинать только после набора бетоном прочности

Вывод

Как вы смогли убедиться, схватывание имеет огромное значение для бетона, и любые нарушения процесса снижают прочность материала. Видео в этой статье наглядно покажет некоторые особенности рассматриваемого процесса.

rusbetonplus.ru


Смотрите также