Бетон набирает прочность: Как происходит схватывание и отвердевание бетона

Содержание

Температурный режим при заливке бетона

Чтобы готовое изделие из бетона, после заливки, набрало необходимую проектную прочность и прослужило долгие годы, необходимо соблюдать температурный режим во время твердения. Оптимальная температура для твердения бетона +20С, при которой бетон набирает прочность за 28 суток. Но что делать, если вы заливаете фундамент осенью, когда температура воздуха чуть выше нуля? Современные технологии позволяют справиться с этой проблемой. Более того, при соблюдении определённых мер, бетонные работы можно производить даже зимой.

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы ответить на вопрос: «При какой температуре можно заливать бетон?», необходимо понять, что происходит с бетоном во время твердения. После приготовления бетонной смеси в ней начинает происходить химическая реакция между водой и цементом. Этот процесс называют гидратацией цемента, которая проходит две стадии:

схватывание
твердение

При схватывании в реакции участвуют алюминаты (С3А). В результате образуются иглообразные кристаллы, которые связываются между собой. Спустя 6 — 10 часов из этих кристаллов образуется подобие скелета.

С этого момента начинается твердение бетона. Здесь уже вступают в реакцию с водой клинкерные минералы (C3S и C2S) и начинает формироваться силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые объединяются в мелкопористую структуру, что по сути и является бетоном.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Скорость течения гидратации сильно зависит от температуры. Снижение температуры с +20С до +5С увеличивает время твердения бетона до 5 раз. Но особенно резко замедляется реакция при дальнейшем снижении до 0С. А при отрицательной температуре гидратация прекращается, т.к. вода замерзает. Как известно, вода при замерзании расширяется. Это приводит к увеличению давления внутри бетонной смеси и разрушению сформировавшихся связей кристаллов. Как следствие происходит разрушение структуры бетона. Также образовавшийся лёд обволакивает крупные элементы заполнителей смеси (щебень, арматуру), разрушая их связи между цементным тестом. Это приводит к ухудшению монолитности конструкции.

При оттаивании воды процесс твердения возобновляется, но уже при деформированной структуре бетона. Что может привести не только к отслоению арматуры и больших элементов заполнителя бетонной смеси, но и к трещинам. Естественно, прочность такой бетонной конструкции будет гораздо меньше расчетной.

Следует заметить, что чем раньше бетон подвергся замораживанию, тем меньше будет его прочность.

Бетонирование зимой

Так как низкая температура значительно снижает скорость твердения, а мороз губительно сказывается на конструкции в целом, значит бетон надо согреть. Причем необходимо обеспечить равномерный прогрев. Минимальная температура для заливки бетона должна быть выше +5С. Если температура внутри смеси будет больше температуры снаружи смеси, то это может привести к деформации конструкции и образованию трещин. Прогревают бетон до момента набора критической прочности. При отсутствии данных в проектной документации о значении критической прочности она должна быть не менее 70% от проектной прочности. Если установлены требования по показателям морозостойкости и водонепроницаемости, то критическая прочность должна быть не менее 85% от проектной.

При заливке бетона в минусовую температуру используют разные технологии прогрева бетона. Чаще всего применяют способы:

Термоса
Электронагрева
Паропрогрева

Метод термоса

Данный метод используется при массивных конструкциях. Он не требует дополнительного обогрева, но температура укладываемой смеси должна быть более +10С. Суть данного метода состоит в том, чтобы уложенная смесь, остывая, успела набрать критическую прочность. Химическая реакция твердения бетона является экзотермической, т.е. выделяется тепло. Поэтому, бетонная смесь подогревает сама себя. При отсутствии теплопотерь бетон может разогреться до температуры более 70С. Если опалубку и открытые поверхности защитить теплоизолирующим материалом, снизив таким образом теплопотери твердеющего бетона, вода не замерзнет и бетонная конструкция будет набирать прочность.

Для реализации метода термоса не требуется дополнительного оборудования, поэтому он является экономичным и простым.

Электронагрев бетонной смеси

Если в установленные сроки нельзя обеспечить набор критической прочности методом термоса, то прибегают к электро

Твердение и набор прочности бетона

Содержание статьи:

Схватывание и твердение

Прочность бетона считается его основным свойством и отражает качество монолитной конструкции, так как напрямую связана со структурой бетонного камня. Твердение бетона – сложный физико-химический процесс, при котором взаимодействуют цемент и вода. В результате гидратации цемента образуются новые соединения, и формируется бетонный камень.

При твердении бетон набирает прочность, но происходит это не одномоментно, а в течение длительного периода времени. Набор прочности бетона происходит постепенно – в течение многих месяцев.

Набор прочности условно делят на два этапа:

1. Стадия первая — схватывание бетона

Схватывание происходит в первые сутки с момента приготовления бетонной смеси. Время схватывания бетонной смеси напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. При температуре 20 °С процесс схватывания занимает всего 1 час: цемент начинает схватываться примерно через 2 часа с момента затворения цементного раствора, а окончание схватывания происходит примерно через 3 часа. С понижением температуры начало этой стадии отодвигается, а длительность значительно увеличивается. Так, при температуре воздуха около 0 °С период схватывания бетона начинается через 6-10 часов после затворения бетонной смеси и растягивается до 15-20 часов. При повышенных температурах период схватывания бетонной смеси сокращается и может достигать 10-20 минут.

В течение периода схватывания бетонная смесь остается подвижной и на неё можно воздействовать. Благодаря механизму тиксотропии (уменьшение вязкости субстанции при механическом воздействии) при перемешивании несхватившегося до конца бетона, он остается в стадии схватывания, а не переходит в стадию твердения. Именно это свойство бетонной смеси используют при её доставке на бетоносмесителях: смесь постоянно перемешивается в миксере, чтобы сохранить её основные свойства. Во вращающемся миксере автобетоновоза бетон не твердеет в течение длительного времени, но при этом с ним происходят необратимые последствия (говорят бетон «сваривается»), что в дальнейшем значительно снижает его качества. Особенно быстро бетонная смесь сваривается летом.

2. Стадия вторая — твердение бетона

Твердение бетона наступает сразу после схватывания цемента. Процесс твердения и набор прочности продолжается в течение нескольких лет. При этом марка бетона определяется в возрасте 28 суток. Процесс набора прочности и график набора прочности описаны ниже.

Как и сколько бетон твердеет и набирает прочность

Класс бетона по прочности оценивают в возрасте 28 суток. Для испытаний берут образцы в форме стандартного куба со стороной 15 см, испытуемый образец при этом выдерживают при температуре 20±3°С и относительной влажности воздуха 95±5%. Эти параметры хранения бетонной смеси и есть нормальные условия твердения бетона, а сама камера для хранения испытуемых образцов называется камерой нормального хранения (НХ).

При отклонении температуры твердения в большую сторону от «нормальной» получают твердение бетона при повышенной температуре, а при отклонении в меньшую – твердение при пониженной температуре.

В таблице приведена информация о наборе прочности бетона марок М200 — М300 на портландцементе М-400, М-500 в первые 28 суток в зависимости от среднесуточной температуры:

График набора прочности при различных температурах твердения приведен ниже (за 100% берется набор марочной прочности в первые 28 суток):

Для справки: данными вышеприведенной таблицы и графика можно воспользоваться для определения срока распалубки монолитной железобетонной конструкции, который в соответствии

с нормативными документами наступает с того момента, когда бетонная смесь наберет 50-80% от своей марочной прочности (подробнее в статьях «Когда снимать опалубку» и «Уход за бетоном»).

Для твердения бетона характерны следующие особенности:

чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит твердение и нарастает прочность;
при температуре ниже 0°С вода, необходимая для гидратации цемента, замерзает и твердение прекращается. При последующем повышении температуры твердение и набор прочности возобновляются;
при прочих равных условиях во влажной среде к определенному сроку бетон приобретает прочность выше, чем при твердении на воздухе;
в сухих условиях дальнейшее твердение замедляется и практически прекращается, из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента;

при повышении температуры до 70-90° С и максимальной влажности скорость нарастания прочности значительно увеличивается. Именно такие условия создают при пропаривании бетона паром высокого давления в автоклавах.

Заметим, что скорость набора прочности бетона – величина непостоянная. Твердение имеет наибольшую интенсивность в первые 7 суток с момента заливки бетонной смеси. При нормальных условиях твердения через 7—14 дней бетон набирает 60—70% от своей 28-дневной прочности. В дальнейшем набор прочности не прекращается, но происходит гораздо медленнее, а к трехлетнему возрасту прочность бетона может достигать 200-250% от величины, определенной в возрасте 28 суток.

От чего зависит набор прочности и твердение

На набор прочности бетона влияют множество факторов, среди них можно выделить следующие:

тип цемента, используемого при производстве бетонной смеси;
температура, при которой происходит твердение бетона;
водоцеметное отношение;
степень уплотнения бетонной смеси.

Влияние каждого из вышеперечисленных факторов на твердение и набор прочности приведено ниже в виде таблицы и графиков.

Зависимость от типа цемента и температуры твердения:

Ниже приведены данные по набору тяжелым бетоном относительной прочности в зависимости от вышеуказанных двух параметров (типа цемента и температуры твердения).

Время твердения, суток	Тип цемента	Относительная прочность бетона при различных температурах твердения
Время твердения, суток	Тип цемента	30 ^оС	20 ^оС	10 ^оС	5 ^оС
1	Б	0,45	0,42	0,26	0,16
	Н	0,37	0,34	0,21	0,12
	М	0,23	0,19	0,11	0,06
2	Б	0,58	0,58	0,37	0,22
	Н	0,52	0,5	0,32	0,19
	М	0,38	0,34	0,21	0,12
3	Б	0,65	0,66	0,43	0,26
	Н	0,6	0,6	0,38	0,23
	М	0,47	0,45	0,28	0,17
7	Б	0,78	0,82	0,54	0,33
	Н	0,75	0,78	0,51	0,31
	М	0,67	0,68	0,44	0,27
14	Б	0,87	0,92	0,61	0,38
	Н	0,85	0,9	0,6	0,37
	М	0,81	0,85	0,56	0,34
28	Б	0,93	1,0	0,71	0,45
	Н	0,93	1,0	0,7	0,43
	М	0,93	1,0	0,67	0,41
56	Б	0,98	1,06	0,8	0,51
	Н	1,0	1,08	0,79	0,49
	М	1,0	1,12	0,76	0,47

М – медленнотвердеющий портландцемент;
Н – нормальнотвердеющий портландцемент;
Б – быстротвердеющий портландцемент.

Промежуточные значения – определяются интерполяцией;

1 (единица) относительной прочности – прочность бетона через 28 суток при температуре твердения 20 ^оС. При включении в состав бетонной смеси добавок, способных повлиять на динамику процесса твердения, – скорость набора прочности изменяется.

Зависимость прочности бетона от уплотнения и водоцеметного отношения:

Строительный миф №2. Нужно ли после заливки бетона ждать 28 суток?

Вопрос: сколько нужно ждать, пока произойдет затвердения бетона? Как и за какое время бетон набирает прочность? Действительно ли нужно ждать 28 суток после того, как залит бетон? Когда можно нагружать бетонные конструкции?

Каждому застройщику или строителю выгоднее построить конструкцию, здание или сооружение за кратчайшие сроки. Но бытует целый ряд мнений о том, что необходимо после выполнения работ по бетонированию конструкций ждать пока конструкция «затвердеет», чтоб потом приступить к следующему этапу строительства.

Как и за какое время бетон набирает прочность?

Нужно ли после заливки бетона ожидать 28 суток?

Для правильного вывода необходимо проанализировать нормативные документы и определить режим, этапы и сроки строительства.

При выполнении бетонных работ сталкиваются с двумя актуальными вопросами:

Через какое время можно снимать опалубку?
Через какое время можно нагружать железобетонный элемент или конструкцию?

Рассмотрим последовательно эти вопросы.

Для сборных железобетонных изделий очень важно определить отпускную прочность.

Отпускная прочность – это набранная прочность бетона, устанавливаемая нормативами, при которой железобетонное изделие возможно поставлять с завода на строительную площадку.

Величина отпускной прочности устанавливается согласно ГОСТов или других нормативных документов в зависимости от:

вида и размера конструкции;
состава бетона;
условий твердения;
температуры окружающей среды и климатических условий региона;
сроком и величины загрузки;
условия транспортировки.

Ниже, в таблице 1 приводятся в зависимости от вида и класса бетона, усредненные значения отпускной прочности в процентах от проектной.

Таблица 1

Вид бетона	Отпускная прочность (% от проектного класса бетона)
Тяжелый бетон и бетон на пористом заполнителе с классом С10 и выше	50 %
Тяжелый бетон класса С7,5 и ниже	70 %
Бетон на пористом заполнителе, класс С7,5 и ниже	80 %
Бетон всех видов и классов при автоклавном твердении	100 %

Итак, отпускная прочность сборных железобетонных изделий в зависимости от целого ряда факторов составляет 50÷100% от проектной. Вывод №1: при достижении отпускной прочности можно уже производить монтаж и затем нагружать железобетонные конструкции, с расчетом на то, что полное нагружение (100%) наступит не позже 28 суток от момента изготовления изделий. Более конкретный порядок и сроки нагружения сборных конструкций оговаривается в ППР (проект производства работ).

Также в строительстве существует такое понятие, как распалубочная прочность.

Распалубочная прочность – это минимальная набранная прочность бетона, при которой возможно извлечь опалубку, не повреждая бетон. Для сборных железобетонных изделий опалубочная прочность должна быть достаточная для безопасной транспортировки. Условия и скорость набора прочности для каждого изделия или конструкции определяются предприятием-изготовителем.

В условиях стройплощадки, при изготовлении монолитных конструкций распалубку, как правило выполняют непосредственно перед началом загружения конструкции.

СНиП 3.03.01-87 устанавливает следующие условия распалубки железобетонных конструкций ( смотри таблицу 2).

Таблица 2

Параметр	Распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут)
Прочность бетона (в момент распалубки конструкций), не ниже:
— теплоизоляционного	0,5 МПа
— конструкционно-теплоизоляционного	1,5 МПа
— армированного	3,5 МПа, но не менее 50 % проектной прочности
— предварительно напряженного	14,0 МПа, но не менее 70 % проектной прочности
Распалубка железобетонных конструкций с последующей обработкой бетона (п. 2.34)	70 % от проектной прочности

Российский нормативный документ ТР 80-98 «Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса» приводит следующие разрешения по распалубки и нагрузки конструкций, таблица 3.

Необходимая прочность бетона для распалубки и нагрузки конструкции:

Таблица 3

Строительные конструкции	Фактическая нагрузка, % от нормативной
	свыше 70%	70% и менее
	прочность бетона, % от проектной
Боковые щиты опалубки на фундаменте и колоннах, стенах, ригелей и балок допускается при нормальных условиях твердения	Снимать через 6 — 72 ч
Несущие щиты опалубки	100	См. ниже
Длина пролета несущих железобетонных плит до 3 м	100	70
Длина пролета несущих железобетонных плит (кроме плит) до 6 м	100	70
Колонны, несущие конструкции (балки, ригели, плиты) пролетом 6 м и более	100	80
Конструкции с напрягаемой арматурой	100	80

Примечания:

Следует твердо помнить, что полностью на 100 % загружать конструкцию можно только, когда бетон наберет свою полную проектную прочность.
Снимать боковые щиты ненесущей части опалубки можно при условии, когда разность температур между бетоном и наружным воздухом соответствует следующему условию:

Dt = 20 °С для конструкций с М_п = 2 – 5;
Dt = 30 °С для конструкций с М_п больше 5, где М_п — модуль поверхности конструкции (отношение суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкций в м² к ее объему в м³), м^-1.

Дальнейшие мероприятия по выполнению опалубочных работ и движение работников по железобетонным конструкциям допускается, когда прочность бетона составляет 1,5 МПа и более. (СНиП 3.03.01-87, п. 2.17). Также, в этом нормативном документе есть указание (п.2.110), что при использовании промежуточных опор (подпорок) для перекрытия пролетов, при частичной или последовательной снятии опалубки, допустимая распалубочная прочность может быть понижена, а это означает большую оборачиваемость опалубки и уменьшения сроков строительства. Более конкретные мероприятия по раннем снятие опалубки должно определятся исходя из конкретных условий строительства и освещаться в ППР.

Некоторые литературные источники указывают следующие значения для распалубки железобетонных конструкций, табл. 4:

Таблица 4

Конструкция	Минимальная распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут)
Железобетонные плиты и своды с длиной пролета до 2 м	50%
Железобетонные балки с длиной пролета до 8 м	70%
Все несущие железобетонные конструкции с длиной пролета более 8 м	100%
Железобетонные конструкции с жесткой арматурой (колоны, армированные сварными несущими двутавровыми балками)	25%

Вывод №2: исходя из всего выше приведенного и анализируя все таблицы по распалубочной прочности бетона и его нагружении, распалубочная прочность находится в пределах 50…80% от проектной. Тогда:

распалубку конструкции допускается проводить, когда фактическая прочность бетона достигнет 70% от проектной, и в этом случае можно постепенно загружать дальше;
распалубку конструкции допускается проводить, при фактической прочности 50% от проектной, только необходимо установить дополнительные опоры для страховки и исключения прогибов. В этом случае также можно постепенно нагружать конструкцию (ставить опалубку, кладку, и т.д.).

Через сколько времени бетон может набрать распалубочную прочность, при которой можно еще и нагружать конструкцию?

Как уже выше вспоминалось, при разных условиях (температура, влажность, атмосферные осадки и т.д.) разный бетон набирают прочность по разному. На рис. 2 приведен график скорости набора прочности в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки).

Из графика видно, что в лабораторных условиях при постоянной температуре 60°С среднюю распалубочную прочность бетон (70%) приобретает через 32 часа (1,3 сут), а при температуре 30°С – приобретает примерно за 4 сут.

Так как на строительных объектах, в течении суток температура окружающего воздуха колеблется, то берут во внимание среднесуточную температуру, которая летом составляет 18…28°С, а осенью достигает и 5…10°С. При таких температурах бетон будет набирать прочность намного медленнее.

Рис. 1. График скорости набора прочности бетона в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки) [1]

На предприятиях по изготовлению бетона и конструкций из него, должны быть графики набора прочности бетона определенного состава. Для примерного определения прочности конкретного бетона, можно воспользоваться графиками набора прочности в зависимости от вида цемента, температуры и класса бетона (рис. 2) из нормативных документов [2, 3].

Ниже приведен рост прочности бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха или ТВО, (в % от R₂₈):

а) класс С15–С25 на основе портландцемента марки М400

б) класс С30 на основе портландцемента марки М500

в) класс С15–С25 на основе шлакопортландцемента марки М400

г) класс С40 на основе портландцемента марки М600

д) быстротвердеющий высокоактивный портландцемент (БТЦ)

Графики набора прочности (табл. 5-9)

Набор прочности бетона класса С15 – С25 на портландцементе марки М400 (% от R₂₈):

Таблица 5

Возраст бетона, сут.	Температура бетона, °С
Возраст бетона, сут.	-3	0	5	10	20	30	40	50	60
1/2	—	1	4	5	12	17	28	38	50
1	3	5	9	12	23	35	45	55	63
2	6	12	19	25	40	55	65	75	80
3	8	18	27	37	50	65	77	85	—
5	12	28	38	50	65	78	90	—	—
7	15	35	48	58	75	87	98	—	—
14	20	50	62	72	87	100	—	—	—
28	25	65	77	85	100	—	—	—	—

Набор прочности бетона класса С30 на портландцементе марки М500 (% от R₂₈):

Таблица 6

Возраст бетона, сут.	Температура бетона, °С
Возраст бетона, сут.	-3	0	5	10	20	30	40	50	60
1	—	8	12	18	28	40	55	65	70
2	—	16	22	32	50	63	75	85	90
3	10	22	32	45	60	74	85	92	98
5	16	32	45	58	74	85	96	—	—
7	19	40	55	66	82	92	100	—	—
14	25	57	70	80	92	100	—	—	—
28	30	70	90	90	100	—	—	—	—

Набор прочности бетона класса С15 – С25 на шлакопортландцементе марки М400 (% от R₂₈):

Таблица 7

Возраст бетона, сут.	Температура бетона, °С
Возраст бетона, сут.	-3	0	5	10	20	30	40	50	60
1/2	—	—	2	4	7	20	25	32	42
1	—	3	6	10	16	30	40	50	65
2	3	8	12	18	30	40	60	75	90
3	5	13	18	25	40	55	70	90	—
5	8	20	27	35	55	65	85	—	—
7	10	25	34	43	65	70	92	—	—
14	12	35	50	60	80	96	100	—	—
28	15	15	65	80	100	—	—	—	—

Набор прочности бетона класса С40 на портландцементе марки М600 (% от R₂₈):

Таблица 8

Возраст бетона, сут	Температура бетона, °С
Возраст бетона, сут	0	5	10	20	30	40
1	8	13	21	32	45	59
2	17	25	36	52	65	75
3	23	35	46	62	74	83
7	42	57	68	83	90	98
14	58	73	82	94	100	—
28	71	83	92	100	—	—

Набор прочности бетона с применением противоморозных добавок:

Таблица 9

Противоморозная добавка	Вид вяжущего	Температура твердения бетона, °С	Прочность бетона, % от R₂₈ при твердении на морозе через число суток
Противоморозная добавка	Вид вяжущего	Температура твердения бетона, °С	7	14	28	90
1) Нитрит натрия (в водном растворе), NaNO₂	портландцемент	-5	25	40	60	100
		-10	15	25	35	70
		-15	5	10	20	50
2) Нитрит натрия кристаллический, NaNO₂	портландцемент	-5	25	40	60	100
		-10	15	25	35	70
		-15	5	10	20	50
3) Нитродап	шлакопортландцемент	-5	15	25	45	90
		-10	10	15	25	60
		-15	—	5	15	40

Вывод №3: из графиков и таблиц видно, что бетон на основе портландцемента при среднесуточной температуре 10 и выше набирает 50% прочности от проектной за 5…7 суток, а бетон на шлакопортландцементе набирает при тех же самых условиях – за 14 и более суток. Зимой при отрицательных температурах с применением даже противоморозных добавок (табл.9) бетон набирает проектную прочность за 90 суток и больше. Для ускорения времени набора требуемой прочности при зимнем бетонировании необходимо использовать электропрогрев.

Для быстрого набора прочности, согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции. 2. Бетонные работы» (п. 2.15) за бетоном нужен соответствующий уход. Уход за бетоном начинается сразу после укладки его в опалубку и продолжают до момента распалубки. Бетон следует хранить от прямого попадания солнечных лучей и атмосферных осадков, ветра, а также создать тепловлажностные условия для его твердения (накрыть пленкой). Рекомендуется бетон изготовленный на портландцементе в течении 7 суток поливать водой, а на основе малоактивных и шлакопортландцементах поливать не менее 14 суток. При температуре воздуха 15°С рекомендуется поливать бетон через 3 часа в течении первых 3 суток. При средней температуре воздуха от +5 до 0°С полив и смачивания бетона не осуществляется. Полная нагрузка (расчетная) железобетонных конструкций допускается только после того, как бетон будет иметь проектную прочность.

Набор прочности бетона: время затвердевания бетона, таблица

Время затвердевания бетона

Набор прочности бетона — Время затвердевания бетона на 100%. По ГОСТу оно составляет 28 суток с момента заливки бетонной смеси. Но при оптимальной температуре, уже в первую неделю смесь застывает более интенсивно и набирает около 75% прочности. Купить бетон в СПб от производителя по ГОСТу. После 28 дней процесс набора прочности не останавливается, и свойство материала может измениться спустя 200-300 суток даже в два раза. Так, например, бетон М200-М250 через несколько лет может набрать прочность, соответствующую бетону М300- М350.

Бетон — надежный строительный материал и имеет широкий спектр применения, как в индивидуальном, так и в промышленном строительстве. В зависимости от пропорций и качества его состава меняется прочность конечного материала. Именно от этого параметра зависит назначение марки и класса бетона. Чем выше обозначение, тем выше прочность.

Таблица прочности бетона

Как увеличить скорость застывания бетонной смеси

Чтобы набор прочности происходил быстрее, в процессе приготовления в бетон добавляют специальные химические элементы. Под воздействием химических добавок, необходимые свойства приобретаются за 14 суток. Дозы средства рассчитываются исходя из количества цемента в составе бетона. В зимнее время заливки, так же применяют противоморозные добавки, чтобы поддержать плюсовую температуру бетона на период схватывания. В течение нескольких недель залитая бетонная смесь отвердевает под наблюдением инженеров, которые контролируют каждый этап.

Залитый состав отвердевает и набирает прочность несколько недель. При прочих равных, чем выше марка бетона, тем меньше времени нужно для его затвердевания. Процесс проходит под наблюдением инженеров, поскольку каждый этап набора прочности требует постоянного контроля специалистов.

Этапы застывания бетона

Этап застывания. Время начального схватывания бетонной массы сразу после заливки. Для максимального сохранения свойств материала, готовый раствор подвозят в бетоносмесителе либо подготавливают смесь на месте. На данном этапе осматривается опалубка на предмет протечек и деформаций. Среднее время первичного застывания 1 час, с учетом теплого времени года (выше 20 градусов), в более низкие температуры время варьируется от 6 до 20 часов;
Основной этап твердения. Время, когда материал набирает до 70% прочности, составляет от 7 до 14 дней и зависит от марки бетона. Именно на этом этапе рекомендуется снимать опалубку конструкции;
Контрольный этап. Официально принятый период по стандарту ГОСТ (18105-86) составляет 28 дней. Именно столько нужно времени, чтобы полностью прошел процесс гидратации, когда выходит влага из бетонной смеси. На данном этапе специалисты сопоставляют полученные данные с нормами в специальной документации.

До окончания всех стадий застывания бетонной смеси, строго избегается любое механическое воздействие на конструкции, а так же тщательно контролируется температурный режим.

В готовой бетонной смеси, как вовремя, так и после укладки происходят сложные и долгие химические процессы, которые необходимо учитывать при строительном расчете. Чем лучше условия превращения раствора в крепкий бетонный материал, тем качественнее и надежнее будет результат.

Время набора прочности бетона в зависимости от температуры

Ключевым достоинством бетонных конструкций являются их высокие прочностные свойства и надежность. В зависимости от марки материал может использоваться в различных условиях. При этом степень набора прочности зависит от разных факторов.

Процесс набора

Бетон представляет собой популярный каменный материал, который создается на основе смеси воды, вяжущей добавки и заполнителя. В его состав вносятся специализированные добавки, отвечающие за особые свойства и функции.

В процессе гидратации происходит образование надежных монолитных соединений, которые приобретают свойства прочного искусственного камня. Для формирования монолита требуется несколько недель (до 28 суток), а получение заводских качеств занимает до 6 месяцев.

Созревание бетона состоит из 2 этапов:

Схватывание. Является начальной стадией.
Твердение. Финишная стадия.

Зная все нормы созревания, можно определить, сколько лет прослужит монолитная конструкция.

Схватывание

Использовать стройматериал сразу после заливки нельзя. Перед этим необходимо ознакомиться с графиком набора прочности бетона и спецификой каждого этапа его созревания.

Нередко смесь доставляется на строительную площадку с помощью специальной техники, поэтому ее поддерживают в подвижном состоянии с помощью автоматизированного оборудования.

Технология тиксотропии сохраняет базовые параметры консистенции до момента заливки, приостанавливая естественное созревание.

Но если выдержать смесь дольше допустимого времени или подвергнуть ее воздействию высоких температур, требуемые рабочие свойства будут ухудшены. В таблице набора прочности бетона упоминается, что он схватывается за период от 20 минут до 20 часов. Если работа выполняется при отрицательных температурах в зимнее время, термин увеличится до 6-10 часов.

Еще некоторые эксперты используют для зимних работ специализированные добавки и теплоизолирующие материалы. Выбирая этот вариант, необходимо ознакомиться с их свойствами и инструкцией по применению.

Для нагревания смеси можно использовать такие приспособления:

Пар.
Электроток.
Известь-кипелку.
Экзотермические цементы.
Всевозможные ускорители.

Специалисты рекомендуют приступать к заливке раствора в формы при +20°C. В таком случае схватывание наступит через 1 час и займет не больше 60 минут. В жаркую погоду процесс происходит практически моментально.

Если применяются марки М300 и М200, а окружающая температура держится на отметке +20 °C, схватывающий процесс будет длиться в течение 1 часа.

Твердение

Следующий этап заключается в затвердевании бетонной смеси под воздействием гидратации. Процесс заключается в формировании из минералов цемента новых соединений. Если в составе раствора отсутствует влага, затвердевание будет замедлено или вовсе приостановлено, из-за чего материал не получит требуемую прочность и начнет растрескиваться.

Если такие требования соблюдены, процесс наращивания прочности составит 7-14 суток. За этот термин раствор получает 60-70% заявленной прочности, после чего процесс замедляется.

При выдерживании бетона в воде его прочностные свойства будут более высокими, чем при твердении на воздухе. Сухая среда способствует быстрому испарению влаги и остановке процесса. Это связано с тем, что зерна цементной смеси не успевают вступить в гидратацию. Поэтому, чтобы избежать неприятных последствий, необходимо исключить преждевременное высыхание бетона.

В процессе твердения монолита его объем постоянно меняется. Еще материал дает усадку — в поверхностных зонах она более быстрая, чем во внутренней части. В случае нехватки влажности при твердении на поверхности бетона появятся усадочные трещины. Дефекты возникают также при обильном тепловыделении.

Если возводимая конструкция будет подвергаться дополнительным нагрузкам или есть необходимость быстрее демонтировать опалубку, процесс твердения придется ускорить. Для таких задач задействуют специализированные добавки. Их концентрация определяется опытным путем в строительной лаборатории.

Чтобы получить заводскую прочность в сжатые сроки, необходимо правильно обслуживать раствор и поддерживать его во влажном состоянии, защищая от сотрясений, ударов и повреждений. При ненадлежащем уходе материал станет низкокачественным и уязвимым к растрескиванию.

Ключевой причиной нехватки прочности является низкая температура, которая сопровождает строителей при зимнем бетонировании.

Под воздействием холода возникают 2 проблемы:

Замедление гидратации и рост сроков набора.
Вымерзание жидкости из состава бетонной смеси, из-за чего набор прочностных свойств приостанавливается.

При низкой температуре сроки получения прочностных свойств сильно увеличиваются, поэтому к исходному сырью добавляют специальные компоненты.

В зимних условиях инженеры задействуют противоморозные добавки, которые запускают процессы набора и снижают температуру замерзания жидкого вещества.

При необходимости ускорить твердение при высокой температуре или повышенной влажности исходное сырье подвергается прогреву. После заливки смеси поверхность бетона нужно усилить матами или щитами, которые будут удерживать температуру от гидратации и сохранять требуемые условия. Если наполнитель замерзнет, его запрещено использовать для дальнейших работ.

Электрический прогрев бетона востребован на тех строительных площадках, где имеется доступ к трансформаторам с большой мощностью. Выполнение бетонных работ с применением электрического оборудования — лучший способ получить заводскую прочность без потери эксплуатационных качеств материала.

В зимний период бетон укрывают с целью защиты поверхности от потери тепла.

Особенности набора прочности

График твердения бетона зависит от разных факторов. При опускании температурных показателей процесс замедляется, а нулевая отметка термометра приостанавливает его, поскольку жидкость в составе начинает замерзать, а качество материала ухудшается.

График набора прочности бетона В25 определяется его составом. Составы более высокой марки твердеют быстрее, что заставляет работников приступать к обработке более оперативно. В период с 3 по 10 сутки после заливки материалу нужно обеспечивать благоприятные условия. При теплой погоде раствор укрывают водоотталкивающей пленкой, а сам камень увлажняется каждые сутки по 6-7 раз.

Смесь нужно изолировать от прямых лучей. В зимний период бетон прогревают искусственным путем и утепляют. Для этих целей используют специальное обогревательное оборудование, препятствующее замерзанию жидкости и защищающее конструкцию от осадков. Необходимо придерживаться нормативно-безопасного срока набора, который указывается в диаграммах СНиП.

От чего зависит набор прочности

Среди ключевых факторов, влияющих на интенсивность получения прочности, выделяют:

Марку цементной смеси.
Пропорции воды и цемента.
Пропорции других добавок.
Метод уплотнения.
Температурно-влажностный режим.
Способ и скорость укладки.
Качество и интенсивность увлажнения.

По мере повышения марки бетона нужно менять пропорции компонентов, поскольку от них зависят конечные прочностные свойства.

Фундаменты из высоких марок цементной смеси характеризуются повышенной надежностью, большим сроком службы и прочностью. В холодный период камень становится более прочным из-за способности выделять тепло, однако, чтобы сбалансировать график образования монолита, лучше внести в состав специализированные добавки. Они предназначаются для ускорения твердения и остановки гидратации.

С такими компонентами состав приобретает марочную прочность уже через 2 недели. На набор прочностных свойств влияет тип компонентов состава. Так, глиноземистый цемент может упрочняться даже в сильный мороз, поскольку он способен выделять в 7 раз больше тепла, чем классический портландцемент.

Важное значение отыгрывает форма и фракция зерен органических добавок. Если они обладают неправильной формой и шероховатой поверхностью, это создает благоприятные условия сцепления и повышает качество материала. По мере увеличения доли воды происходит расслоение массы.

Для ускорения процесса и сокращения термина выдержки бетона лучше воспользоваться пескобетонами с минимальным соотношением воды/цемента. Если материал не имеет хорошего уплотнения, в процессе созревания он получит не больше 50% от заявленной прочности. Используя ручные уплотняющие приспособления, можно поднять показатель на 30-40%.

График по суткам

График получения заводской прочности бетона по суткам указывает временной интервал, за который смесь приобретает заводские свойства.

В благоприятной среде состав успевает «созреть» за 28 суток, при этом наибольшая эффективность твердения замечается в течение первых 5 дней. Через неделю с момента заливки прочностной показатель достигает 70%.

При этом приступать к дальнейшим работам разрешается только после получения 100% значения, т.е. через 28 суток.

В теплую пору процесс оптимизируется с помощью 2 методов:

Выдержка бетона в опалубке.
Созревание смеси после демонтажа опалубочной конструкции.

Если работа выполняется в холодный период, конструкцию нужно дополнительно обогревать и защищать гидроизолирующими материалами. В противном случае процесс полимеризации будет замедлен.

Марка бетона М200-М300 (раствор создавался на базе портландцемента М400-М500)	Среднесуточная температура, при которой твердеет бетон, °C	Интервал твердения
1	2	3	5	7	14
Прочность бетона на сжатие (% от заводского значения)
-3	3	6	8	12	15	20
	5	12	18	28	35	50
+5	9	19	27	38	48	62
+10	12	25	37	50	58	72
+20	23	40	50	65	75	90

Для ускорения процесса и сокращения времени выдержки следует воспользоваться пескобетонами с минимальным соотношением воды к цементу. Если пропорции воды и цемента равны ¼, сроки из графика будут сокращены в 2 раза. Чтобы получить положительный результат, состав можно разбавить пластификаторами.

Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетонной смеси

Ключевым документом, регламентирующим сроки и условия твердения бетона, является ГОСТ 18105-2010. Еще обработка бетона контролируется стандартом ГОСТ 26633-2012. Для промышленного возведения построек используются другие правовые акты.

Прочностные свойства бетонных конструкций зависят от многих факторов и создаются под воздействием различных условий. Задача строителей заключается в подготовке правильной бетонной смеси и обеспечении благоприятных условий для повышения прочности.

Источник: https://1beton.info/proizvodstvo/rabota/grafik-nabora-prochnosti-betona

Набор прочности бетона

Сколько нужно времени для твердения бетона и при какой температуре блоки быстрее наберут отпускную прочность? Рассказываем, зачем знать время застывания и пользоваться графиком созревания бетонной смеси.

В строительной сфере блоки на основе бетона используются для изготовления фундамента и возведения стен. Одной из главных характеристик бетона становится прочность на сжатие. Она повышается по мере застывания смеси, пока не достигнет своего максимума. Сколько ждать созревания бетона, как ускорить или замедлить этот процесс — в нашей статье.

Время набора прочности бетона необходимо знать для того, чтобы определить момент, когда можно нагружать конкретный элемент.

До того, пока смесь не достигнет максимальных показателей прочности, давать какую-либо нагрузку на изделие запрещается. Это может повредить всю конструкцию, привести к смещению деталей и деформации самого материала.

Соответственно, пока процесс «вызревания» не закончится, строительные работы со свежими блоками производиться не могут .

Твердение бетона происходит постепенно. Схватывание смеси начинается с самого начала ее изготовления во время замешивания с водой и другими компонентами для приготовления бетона.

Но скорость этого процесса в немалой степени зависит от температуры воздуха и уровня влажности.

Если застывание бетонной смеси происходит в течение нескольких часов, то набор прочности может длиться несколько месяцев.

Застывание происходит при спокойном состоянии смеси, когда на нее не оказывают механического воздействия. Поэтому для длительных работ используют бетономешалки, которые замедляют застывание.

Во время схватывания смесь остается в пластичном состоянии, что позволяет перемещать ее и заполнять ею необходимые формы. Механическое воздействие уменьшает вязкость материала.

Только после помещения в соответствующую форму смесь сможет затвердеть, так как на нее больше не будет оказываться никакого механического воздействия.

Время твердения бетона составляет около двух часов, но зависит от его марки и температуры окружающей среды.

В течение всего процесса заливки бетона смесь перемешивается, чтобы она не застыла раньше времени. Но при длительном перемешивании возникают негативные последствия в виде «сваривания» смеси, что приводит к потере качества.

Время «сваривания» зависит от температуры. Если придерживаться ГОСТ 25192, то появление таких негативных последствий во время твердения бетона недопустимо.

Кстати, подобные «казусы» могут происходить не только при работе с монолитом, но и при формовке блоков. Как правило, некондиция часто встречается на небольших кустарных производствах, где замешивание формовочной смеси происходит не по ГОСТу, а «на глазок». Проехав, без малого, пол-России, мы с уверенностью можем сказать, что сделать идеальные блоки своими руками не так просто, как кажется. Поэтому собрали в нашем каталоге поставщиков только тех, кому это действительно под силу. Фото реальных производств и поставка стройматериалов прямо с заводов-производителей без наценок — работа с тендерной площадкой KBLOK действительно снижает стресс и превращает строительство в удовольствие. С нами у вас все получится.

Но знать, как твердеет бетон и сколько времени для этого требуется, все равно полезно.

Нужны качественные блоки без посредников?

Таблица набора прочности бетона составляется на основе определенных условий окружающей среды, в которых находится бетон. Для сравнения нескольких марок берутся одинаковые условия, чтобы видна была точная разница во всех вариантах, без погрешностей на внешние условия. Рассмотрим подробнее, какие именно факторы влияют на процесс набора прочности бетона.

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее происходит процесс твердения бетона. Если ее значение опустится ниже нуля, то прочность перестанет набираться из-за того, что вода внутри смеси замерзнет — гидратация на морозе полностью останавливается. И, напротив, при повышении температуры воздуха набор прочности восстанавливается: схватывание и твердение бетона также ускоряются.

Добавки для твердения бетона и разнообразные модификаторы могут помочь снизить минимальную температуру для начала набора прочности. Поэтому на рынке можно встретить специальные быстротвердеющие марки, использование которых разрешено при низких температурах.

В зимнее время может потребоваться дополнительный подогрев бетона для работы. Это можно сделать с помощью специального оборудования, но после заливки из бетономешалки с подогревом состав все равно будет долго набирать прочность. График набора прочности бетона обеспечивает более полное представление о том, какое влияние температура оказывает на набор прочности.

График твердения бетона: зависимость набора прочности от времени и температуры.

Благодаря графику можно узнать, например, что при снижении температуры до 10 °C марочное значение не будет достигнуто за две недели, а растянется на значительно более длительный срок. Если же значение температуры доходит до 40 °C, то окончательный набор прочности достигается уже за одну неделю вместо трех и более. Именно по этой причине большинство фундаментов рекомендуется заливать в летнее время. Добавлением новых компонентов можно заметно сместить максимальные и минимальные показатели. О них — немного ниже. График твердения бетона всегда включает в себя время, так как именно этот параметр наиболее интересен для строителей. Влияние времени на набор прочности всегда оказывается положительным. Чем более длительный период прошел, тем выше прочность материала. На первых порах она набирается максимально быстро, пока происходит твердение, а затем темпы упрочнения снижаются. Это хорошо видно по вышеуказанному графику. Набор прочности бетона по суткам может меняться в зависимости от других факторов. В отличие от влияния температуры на набор прочности бетона, время никогда не останавливает данный процесс, если не изменялись другие факторы. Это связано с тем, что данный параметр является постоянным.

Слишком низкая влажность снижает естественное твердение бетона. Если влага полностью отсутствует, то гидратация материала оказывается невозможной и процесс отвердевания останавливается.

Для того чтобы бетон быстрее отвердел и набрал необходимую прочность для дальнейшей работы, необходимо качественное и своевременное увлажнение.

С повышением влажности возрастает и скорость набора прочности. Если влажность и температура становятся максимально высокими, то прочность нарастает с очень большой скоростью.

Ячеистый бетон автоклавного твердения изготавливается как раз по данному принципу: высокое давление, влажность и температура, которая достигает, в среднем, 80 °C, — идеальный вариант для быстрого созревания таких блоков.

Если нагревание, которое ускорят процесс, будет происходить с низким уровнем влажности, то это приведет к быстрому высыханию раствора, но скорость набора прочности станет значительно ниже. Чтобы избежать таких проблем, необходимо использовать дополнительное увлажнение.

Ускорители твердения бетона — специальные добавки, которые дополняют основной состав смеси и позволяют сократить время набора прочности практически в два раза.

Они могут изначально входить в заводские упаковки цементной смеси, или же их потребуется добавлять во время приготовления вещества: если вы собираетесь строить дом своими руками или самостоятельно изготавливать блоки, выбор таких добавок остается исключительно вашей прерогативой и никак не регламентируется. Дозировка ускорителя определяется количеством замешиваемого материала.

Встречаются различные варианты добавок. Например, благодаря ряду химических веществ, твердение бетона можно не только ускорить, но и замедлить, если того требуют условия работы.

Стоит отметить, что выбор добавки напрямую зависит от температуры. Ускорители лучше работают в летнее время, хотя предназначаются скорее для зимней стройки.

На упаковках цементной смеси могут быть указаны противоморозные компоненты, позволяющие увеличивать скорость набора даже при низких температурах.

Замедлители твердения, как правило, в состав готовых смесей не входят, их требуется добавлять в бетон отдельно.

При строительстве нередко возникает необходимость ускорить процесс твердения, так как пока он не закончится, невозможно будет продолжить дальнейшие процедуры.

К примеру, в холодное время года твердение ячеистого бетона может длиться более одной недели, тогда как при высокой температуре и прочих сопутствующих условиях это будет занимать менее суток.

Для увеличения скорости процесса используется несколько способов.

Бетонная смесь помещается в специальную камеру-автоклав. Здесь возможно повышать температуру и давление при обработке материала, а также обдавать паром, что также способствует более быстрому застыванию.

Эта технология получила широкое распространение в строительной области, так как с ее помощью можно создавать бетоны автоклавного твердения с заданной температурой, давлением.

Продукция приобретает необходимые характеристики, так как на нее не влияют посторонние факторы.

Среди всех способов твердения бетона именно пропарочная камера максимально точно обеспечивает соблюдение стандартов и прекрасно подходит для производства блоков. Готовые блоки получаются с точными размерами и нужными характеристиками прочности по ГОСТу.

Нормальное твердение бетона происходит значительно дольше, чем при обработке в парильной камере. В автоклаве ему достаточно пробыть 15 часов, чтобы получить такой же набор прочности, как при годичном застывании. Но в данной ситуации есть своя обратная сторона, которая кроется в отсутствии дальнейшего увеличения прочности материала.

Камеры твердения бетона представляют собой емкость, в которой будет находиться бетонная плита или блок. К ней подключены нагревательные элементы, повышающие температуру для лучшего твердения. Давление, обработка паром и прочие дополнения здесь не используются.

Камеры твердения бетона предназначены для создания более благоприятных условий, чем на улице, но при этом тут не используются какие-либо экстремальные условия, значительно увеличивающие скорость созревания блоков.

Камера нормального твердения бетона может быть изготовлена самостоятельно. Для этого требуется подобрать соответствующую емкость и подключить нагревательные элементы, которые могли бы создавать нужную температуру. Также можно купить стандартную камеру заводского изготовления. В них проще соблюдать условия твердения бетона с высокой точностью.

Добавки в бетон для быстрого твердения также является существенной помощью в строительстве. Оптимальное соотношение компонентов и их наличие в конкретной марке определяется в лабораторных условиях. Вне зависимости от разновидности бетона, максимальные показатели добавок должны быть следующими:

Благодаря использованию добавок можно не только увеличить скорость набора прочности, но и понизить температуру твердения бетона.

Многие модификаторы не рекомендуется применять, если в бетонной смеси присутствует сталь, которая прошла термическое упрочнение. Также не допускается использование некоторых веществ для глиноземистого цемента.

В таких ситуациях есть лишь один беспроигрышный вариант — сульфат натрия.

Если вы собираетесь делать бетонную смесь или блоки для строительства дома, не поленитесь ознакомиться со СНиПами и ГОСТами, регламентирующими ограничения и особенности работы с выбранными вами материалами, чтобы не допустить снижения прочности соединяемых арматурных элементов.

Планируете выпускать блоки? Поможем с заказами.

Вышеуказанные способы актуальны практически для всех разновидностей бетона. Подведем некоторые итоги и закрепим информацию.

При высокой температуре окружающей среды нужно заботиться о влажности раствора, так как под солнцем влага быстро испаряется. Здесь нужно обеспечить дополнительное увлажнение, чтобы поддерживать этот параметр на одном уровне.

В зимнее время рекомендуется использовать добавки, которые помогут ускорить процесс затвердевания, даже если их нет в составе смеси. Подобрать самостоятельно подходящий вариант не составит труда, так как в продаже встречаются специальные средства.

Для работы при высокой температуре в смесь можно добавить замедлитель твердения, чтобы она не схватилась еще до того, когда ее нужно будет использовать. Главное точно соблюдать пропорции, чтобы не испортить весь строительный материал.

Если же после прочтения статьи у вас все еще остались вопросы — не стесняйтесь, спросите у наших экспертов, воспользовавшись формой ниже. Мы не только поможем советом по строительству, но и подскажем профессиональных производителей блоков на основе бетона, чьи материалы соответствуют всем нормам ГОСТа по показателям прочности. Вы, к слову, можете сами сравнить их качество: получите бесплатные образцы блоков, просто заполнив форму обратной связи.

Источник: https://kblok.ru/nabor-prochnosti-betona

Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха

Процесс твердения бетонного раствора относится к значимым этапам производства строительных работ. От его продолжительности, в конечном итоге, зависит прочность монолитной конструкции.

После заливки смеси в опалубку, по графикам или таблицам устанавливается приблизительное время застывания бетона, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха.

Также учитывается проектная марка искусственного камня.

Что влияет на сроки твердения бетонной массы

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона.

В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций.

В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах. Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы.

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов.

При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом.

Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

времени суток;
сезонных изменений;
климатических особенностей;
наличия атмосферных осадков и т.д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель.

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее. Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник.

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха.

В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов.

Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
при +10 градусах – не менее 5 суток;
при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

Источник: http://semidelov.ru/mar/vremya-zastyvaniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury-okruzhausc/

Зависимость прочности бетона от температуры

Нормальной температурой среды для твердения бетона считается 15 — 20°. При пониженной температуре твердения прочность бетона нарастает медленнее, чем при нормальной. При температуре бетона ниже нуля твердение практически прекращается, если только в бетон не добавлены соли, снижающие точку замерзания воды.

Прочность бетона, твердеющего при различных температурах

Бетон, начавший твердеть, а затем замерзший, после оттаивания продолжает твердеть в теплой среде причем, если он не был поврежден замерзающей водой в самом начале твердения, прочность его нарастает значительно.

При повышенных температурах бетон твердеет быстрее, чем при нормальной, особенно в условиях влажной среды. Так как при высоких температурах бетон трудно предохранить от быстрого высыхания, то нагревать его выше 85° нельзя.

Исключение составляет лишь обработка насыщенным паром под давлением в автоклавах на заводах, изготовляющих бетонные изделия .

Прочность бетона, твердеющего при различных температурах в течение любого срока, может быть приблизительно определена по проектной прочности бетона R28, твердеющего 28 дней при нормальной температуре, умножением на коэффициенты, полученные опытным путем С. А. Мироновым и приведенные в табл. 1.

Относительная прочность бетона в разные сроки твердения при различных средних температурах (портландцемент средней марки)

Время набора прочности бетона от температуры

Основные требования к бетону при зимних работах и способы производства работ

Бетон, укладываемый зимой, должен зимой же затвердеть и приобрести прочность, достаточную для распалубки, частичной загрузки или даже для полной загрузки сооружения.
При любых бетонных работах бетон следует предохранить от замерзания до приобретения им 50% проектной прочности
Даже при применении быстротвердеющих цементов (глиноземистого, высокопрочного портландцемента) срок твердения бетона в теплой среде должен быть не меньше 2 — 3 суток, а при обычных цементах — 5 — 7 суток.

Опыты показывают, что замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и разрывает связь между поверхностью заполнителей; и малозатвердевшим цементным камнем.

Прочность бетона, тем ближе к нормальной, чем позже бетон был заморожен. Кроме того, из-за раннего замораживания значительно уменьшается сцепление бетона со стальной арматурой в железобетоне.

Для затвердевания бетона зимой необходимо обеспечить его твердение в теплой и влажной среде в течение срока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Этой цели достигают двумя способами:

использованием внутреннего тепла бетона;
дополнительной подачей бетону тепла извне, если внутреннего тепла недостаточно.

При первом способе необходимо применять высокопрочные и быстротвердеющие цементы, прежде всего портландцемент высоких марок и глиноземистый цемент.

Кроме того, рекомендуется использовать ускоритель твердения цемента — хлористый кальций, уменьшать количество воды в бетонной смеси и уплотнять ее высокочастотными вибраторами.

Все это дает возможность ускорить сроки твердения бетона при бетонировании сооружений и добиться того, чтобы бетон приобрел достаточную прочность в течение 3—5 дней вместо обычных 28.

Внутренний запас тепла в бетоне создают, подогревая материалы, составляющие бетонную смесь; кроме того, тепло выделяется при химической реакции, происходящей между цементом и водой (экзотермия цемента).

В зависимости от массивности конструкций и температуры наружного воздуха подогревают либо только воду для бетона, либо воду и заполнители (песок, гравий и щебень). Воду можно подогревать до 90°, заполнители — до 40°, цемент не подогревают.

Требуется, чтобы бетонная смесь при выходе из бетономешалки имела температуру не выше 30°, так как при более высокой температуре она быстро густеет.

Загустевание, т. е. потеря подвижности бетонной смеси, затрудняет укладку, добавлять же воду нельзя, так как это понижает прочность бетона. Минимальная температура бетонной смеси при укладке в массивы должна быть не ниже +5°, а при укладке в тонкие конструкции — не ниже + 20°.

В процессе твердения бетона цемент выделяет значительное количество тепла, зависящее от состава и тонкости помола цемента, температуры бетона и срока твердения. Это тепло выделяется главным образом в первые 3—5 дней твердения.

Чтобы сохранить тепло в бетоне на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые части бетона хорошей изоляцией (соломит, шевелин, опилки, шлак и т. п.), толщина которой определяется теплотехническим расчетом.

Описанный выше способ зимнего бетонирования часто называют способом «термоса», так как подогретая бетонная смесь твердеет в условиях теплоизоляции.

Применение Данного способа допустимо и рационально, если тепло сохраняется в бетоне по крайней мере 5—7 суток, необходимых для его первоначального твердения.

Это возможно только при массивных или тщательно изолированных средних по толщине конструкциях.

У этих конструкций отношение охлаждающейся поверхности бетона к его объему (так называемый модуль поверхности F /V) должно быть не более 6. Все конструкции более тонкие или со слабой теплоизоляцией, а также возводимые при очень сильных морозах, должны бетонироваться с подачей тепла извне. Существуют три разновидности этого способа, описанные ниже.

Способы обогрева бетона

Обогрев бетона паром

Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам, вырезанным с внутренней стороны опалубки.

Последний способ пропаривания (так называемая капиллярная опалубка) предложен А. А. Вацуро. Обычная температура пара 50—80°.

При этом бетон твердеет быстро, достигая в течение двух суток такой прочности, которую он приобретает на 7-й день при нормальном твердении.

Электропрогрев бетона

Электропрогрев бетона, который осуществляют, пропуская через бетон электрический переменный ток.

Для этой цели стальные пластинки-электроды, соединенные с электрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкции на бетон в начале его схватывания.

При другом способе в бетон закладывают продольные и струнные электроды или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. После затвердевания бетона эти стержни срезают.

Пластинчатые электроды применяют главным образом для подогрева плит и стен, «струнные» электроды и поперечные короткие стержни — для балок и колонн.

В начале прогрева подают обычно ток низкого напряжения—50—60 в, получаемый путем трансформирования обычного тока в 220 в. Сырой бетон при пропускании тока разогревается и затвердевает. По мере затвердевания бетона его электрическое сопротивление возрастает, и напряжение приходится повышать.

Нагревать бетон следует медленно во избежание высушивания и появления в нем трещин (повышать температуру нужно не более чем на 5° в час) и доводить температуру бетона до 60.° При этих условиях бетон в течение 36—48 час.

твердения приобретает прочность не меньшую, чем за 7 дней нормального твердения.

При бетонировании массивных сооружений зимой целесообразно применять электропрогрев только поверхностного слоя бетона и углов сооружения, чтобы предохранить их от преждевременного замерзания (так называемый периферийный электропрогрев).

Применяется еще один способ электропрогрева бетона, который заключается в использовании так называемой «термоактивной опалубки». Это — двойная деревянная опалубка, в которую засыпают опилки, смоченные раствором соли.

В опилки через опалубку вставляют стержневые электроды и разогревают опилки и опалубку. При этом способе электроды в бетоне не остаются, и бетон равномерно нагревается, но требуется тщательный противопожарный надзор.

Обогрев воздуха, окружающего бетон.

Для этого устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи, жаровни (при этом нужно строго соблюдать противопожарные правила), воздушное отопление (калориферы) или электрические отражательные печи.

В тепляке ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду для тверlения, или поливают бетон.

Этот способ дороже предыдущих и применяется иногда при малых объемах бетонирования, при очень низких температурах, а также при отделочных работах

Источник: https://www.masterovoi.ru/stroy-mat/nabor-prochnosti-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury

Технология набора прочности бетона в процессе выполнения строительных работ

Главное свойство бетонной смеси определяет набор прочности бетона, отражающий качественное состояние монолитной конструкции.

Поскольку она находится во взаимосвязи со структурой данного строительного материала, то набор прочности можно поделить на два шага, связанных со схватыванием и затвердеванием бетона.

Для последнего характерно наличие физико-химических свойств, возникающих при взаимодействии цемента с водой. Кода идет формирование бетона, то гидратация цемента вызывает образование других соединений.

Схема приготовления бетона.

Как происходит набор прочности бетона

Схватывание состава может произойти в первые дни с того момента, как была изготовлена консистенция из цемента и воды. Время ее схватывания находится в прямой зависимости от температуры воздуха.

Если она составляет 20°С, то может понадобиться около одного часа.

Поскольку процесс застывания бетона не мгновенный, а достаточно долговременный, то для набора прочности материала может потребоваться несколько месяцев.

Зачастую схватывание цемента происходит приблизительно спустя около двух часов с того момента, как был затворен цементный раствор, а окончательный процесс может начаться приблизительно спустя три часа. Поэтому на данной стадии может помочь ускоритель схватывания бетона.

Изображение 1. График набора прочности бетона.

Начало данной стадии может быть отодвинуто в результате снижения температурного уровня, а ее продолжительность существенно возрастает.

Если уровень температуры воздуха составляет 0°С, то начало этапа схватывания может произойти спустя от 6 до 10 часов после того, как произошло затворение смеси. При этом данный процесс способен растянуться на 15-20 часов.

Если температуры завышены, то период схватывания бетона может быть сокращен, что составит около 10-20 мин.

Схватывание бетона предполагает то, что данный состав должен оставаться подвижным весь период, что позволяет оказывать влияние на смесь.

Механизм тиксотропии, связанный с уменьшением вязкости субстанции в условиях механического воздействия на нее, то есть периодического смешивания бетона, который схватился не полностью, твердение и процесс высыхания бетона не начинаются.

Данное свойство учитывают в процессе доставки раствора на бетоносмесителе, поскольку состав при этом должен перемешиваться в миксере, что позволяет сохранять все его важные свойства.

Вращение миксера машины препятствует высыханию цементного раствора, не позволяя твердеть смеси достаточно долго. Возможно и развитие необратимых последствий, которые называют «свариванием» бетона, а это снижает его полезные свойства. Данный процесс особенно быстро может происходить летом.

Источник: https://tolkobeton.ru/beton/nabor-prochnosti-betona.html

Процесс набора прочности бетона

Важнейшая характеристика бетона — прочность. Чтобы раствор достиг максимальных показателей прочности должно пройти время. Что происходит в первые часы после заливки раствора? Почему продолжать строительство можно только спустя месяц? Какие факторы влияют на срок набирания бетоном прочности?

Первый этап — схватывание бетона

Рассмотрим несколько вариантов температурного режима, чтобы понять зависимость времени первого этапа от температуры:

0°С. Начало схватывания наступает после 8 часов с момента, как раствор приготовлен. Продолжительность процесса может достигать 15-20 часов.
20°С. Начало процесса наступит через 2 часа после приготовления раствора и завершится спустя еще один час.
При жаркой солнечной погоде этот процесс проходит быстрее, однако в таких случаях важно увлажнять поверхностный слой бетона.

Использование специальных добавок сокращает время схватывания до 20 минут. Такой эффект наблюдается при пропаривании растворов в специальных камерах, однако это применимо только в заводских условиях.

Время схватывания бетона напрямую зависит от марки. Вот несколько примеров:

М200 — схватывание происходит за 2-2,5 часа.
М300 — на схватывание нужно 1,5-2 часа.
М400 — схватывание занимает 1-2 часа.

Чтобы понять, сколько времени нужно на схватывание для каждого конкретного случая необходимо принять во внимание все факторы.

Второй этап — твердение бетона

Следующий этап набирания бетоном прочности — твердение. Этот процесс продолжителен и во время него раствор обретает необходимые характеристики.

Чем выше температура вокруг, тем быстрее протекает твердение раствора. При минусовых температурах этот процесс приостанавливается, ведь вода в бетоне кристаллизуется.

Твердение возобновляется, когда температура снова превышает нулевую отметку, и вода в бетоне оттаивает. Замерзание раствора при твердении может пагубно сказаться на прочности бетона.

Замерзая, кристаллы льда давят на цементную составляющую массы.

Чтобы ускорить твердение бетона в заводских условиях температуру повышают до 80-90°С. Еще один фактор, ускоряющий данный этап — высокая влажность. Также возможно пропаривание раствора автоклавным способом при помощи пара высокого давления.

На то время, пока раствор обретает необходимую прочность, строительные работы прекращаются. Если речь идет о заливке фундамента, кладка стен начнется спустя месяц после начала работ.

Твердение бетона продолжается и в течение последующих месяцев или даже лет. К примеру, через 3 года прочность будет в два раза выше, чем та, какой характеризовался бетон спустя месяц после заливки. Дальнейший процесс обретения прочности также будет зависеть от получаемой нагрузки.

Чаще всего на твердение бетона при температуре около +20°С отводится около 28 дней. Если на протяжении 14 дней держалась знойная погода (+30°С) в бетоне уже мог относительно закончиться процесс твердения, поэтому дальнейшие работы продолжаются ранее. Эти цифры верны для растворов марок М-200, М-250 и М-300.

Особенно интенсивно твердение протекает в первые несколько дней. За трое суток бетон обретает около 30% марочной прочности. Через две недели этот показатель достигнет 70%.

В процессе набора бетоном необходимой прочности очень важно соблюдать температурно-влажностный режим и избегать резких перепадов температур. Также если возможно оградить бетон от замерзания — это позволит избежать потери качества материала и прочности здания в последующем.

Источник: https://beton-v-anape.ru/poleznaya-inormatsiya/protsess-nabora-prochnosti-betona/

Набор прочности бетона — график зависимости от температуры

Показатель прочности — основная характеристика бетона как конструкционного материала. Одним из его свойств является набор прочности бетона со вре

Время схватывания бетона м300, м200, м400: сколько схватывается смесь

Время затвердевания бетона

Набор прочности бетона происходит за долгий срок. Твердая поверхность при нормальных условиях окружающей среды появляется через несколько часов, но она не подходит для выполнения последующих работ. После этого пройдет несколько недель для достижения максимальной плотности по всему объему материала.

Оптимальный срок затвердевания

Выполняя все условия твердения бетона, профессионалы получают прочный фундамент или монолит через 28 дней. Данные рассчитаны на практике, но зависят от разных причин. В них не так сложно разобраться, если сравнить существующие зависимости.

Процесс затвердевания также зависит от применяемого оборудования. Так, уплотнение по всему объему гарантирует получение высоких показателей, а также гарантирует увеличение скорости застывания. Из-за чего максимальный срок набора прочности стоит считать условным.

Чем схватывание отличается от затвердевания?

Люди часто путают схватывание бетона и его затвердевания. Они используют оба понятия, не понимая, насколько велика разница между ними. Какие основные отличия нужно выделить?

Срок;
Коэффициент усадки;
Удаление воды.

Указанные особенности свойственны строительному материалу. Для сравнения процессов потребуется подробное рассмотрение, которое покажет разницу между ними.

Срок

Срок схватывания ограничивается часами, а затвердевание длится несколько недель. В этом состоит главная практическая разница, показывающая, что понятия путать нельзя. Разное время «старения» бетона влияет на плотность, поэтому о прочности после схватывания нельзя говорить. После него процесс продолжается, не позволяя нагружать поверхность.

Коэффициент усадки

Бетон B12,5 часто применяется в строительстве. На его примере можно сравнить процесс усадки сопутствующий схватыванию и затвердеванию. В первом случае он достигает 4 мм на 1 м толщины, а во втором – 1 мм. Разница оказывается значительной. Она напрямую зависит от процесс, происходящего внутри строительного материала, поэтому легко объясняется физическими свойствами компонентов.

Удаление воды

Основным компонентом смеси является вода. Во время схватывания начинает застывать цемент, что приводит к созданию связей между компонентами. В процессе начинает вытесняться вода.

Она должна сохраняться на поверхности, чтобы потом правильно прошел процесс затвердевания. Он основывается на постепенном испарении воды без появления лишних пор.

Так что разница оказывается значительной, что позволяет бетону обрести марочную прочность.

Затвердевание материала потребует некоторое время в отличие от схватывания. Не нужно путать эти понятия, полезнее рассмотреть оба процесса, оценив основные особенности. После чего удастся распознать причины разницы в сроках и в усадке.

Источник: https://BetoPlus.ru/vrema-tverdenia-betona

Время застывания бетона м200, м300, м400

13.03.2018

Со времен Древнего Рима люди используют уникальные свойства бетона. Смесь цемента, воды, песка и прочих компонентов становится твердой, как камень, через некоторое время.

Изобретение железобетона на рубеже 19-20 веков открыло эру строительства многоэтажных зданий, позволило перекрывать большие пролеты.

Чтобы ни строилось – фундамент времянки или двадцатиэтажный монолитный многоквартирный дом, необходимо знать время застывания бетона, указывающее, когда он приобретет нужные параметры. В противном случае не получится создать конструкцию, имеющую нормативную прочность.

Купить бетон в Ростовской области у зарекомендовавшей себя фирмы гораздо выгоднее, чем размешивать его вручную или в бетономешалке. Ведь у профессионалов имеется все необходимое оборудование.

Процесс застывания бетона

Застывание бетона – это химический процесс, в результате которого начинается реакция компонентов с водой, а на выходе получаются гидросиликаты калия.

Факторы застывания бетона:

толщина слоя;
температура;
марка – то есть, содержание цемента в бетоне;
наличие добавок, например, антиморозных;
влажность окружающей среды;
наличие ветра.

Оптимальная температура для застывания от 15 до 20 градусов Цельсия. Но если бетон схватывается при жаркой погоде, а также дует сильный ветер, то раствор быстро обезвоживается. Застынет раствор максимально быстро, но в итоге не будет достигнуто максимальной твердости.

Застывание включает два этапа – схватывание от затвердение бетона, то есть перемешивания компонентов с водой до того момента, когда раствор становится твердым. Обычно на это уходит несколько часов.

На время схватывания бетона влияет температура, состав раствора, влажность. Он длится от 15 минут до одних суток. Например, если в раствор добавлено немного гипса, химическая реакция займет менее получаса.

Твердение – это растянутая во времени реакция, когда бетон набирает нормативную прочность.

Факторы, влияющие на твердение цементного раствора

Для набирания максимальной прочности нужно снизить отрицательное влияние к минимуму. В числе параметров, влияющих на твердение:

Влажность – оптимальные показатели составляют не менее 90%. Для ее регулирования бетонный фундамент могут закрывать мокрыми опилками, поливать из лейки, закрывать пленкой. При высыхании бетон уменьшается в размерах. Если процесс идет неравномерно, верхние слои буду содержать трещины. Это отрицательно скажется на прочность конструкции.
На открытом воздухе наличие ветра может негативно сказаться на прочности. Под солнечных лучей и порывов ветра, наружные части будут высыхать быстрее, наберут меньшую прочность, чем внутренние. Для защиты от негативных воздействий фундамент покрывают пленкой или мешковиной.
Температура – оптимальный показатель 20 +/- 10 градусов. Если бетонирование происходит при отрицательной температуре, чтобы достичь нормальной твердости, добавляют соль, хлорид калия и прочие. Но чаще на стройках используют тепловые пушки, чтобы процесс шел более равномерно. При сильном морозе на фундамент кладут маты для сохранения температуры. При жаре вода испарится быстро, и не успеет произойти нужная химическая реакция. Стараются повысить влажность бетона.
Состав смеси – чем выше марка, тем больше цемента в растворе и быстрее он твердеет. Различные добавки могут ускорять процесс – хлорид калия, сульфат натрия.
Наличие пузырькой воздуха – избавиться от них помогает тромбовка вручную, виброплитой или с помощью штыкования лопатой.

Время схватывания бетона М200 2-2,5 часа, время твердения 14-28 суток. Бетон марки М400 схватывается 1-2 часа, твердеет – 7-14 суток. Подробнее узнать все параметры можно узнать из таблицы:

Таблица застывания бетона

марка бетона	время (количество дней)	марочная прочность (в процентах)	максимальная прочность (кгс/см²)
м-200,	1-3	до 30 % включительно	196,45
м-300,	7-14	60-80	от 327,42 до 360,18
м-400⁠	28	100	392,9

Заказать бетон любой нужной марки в Ростове-на-Дону можно в нашей компании. Необходимое Вам количество от одного до нескольких десятков кубометров будет доставлено на стройплощадку в сжатые сроки.

Источник: бетон61

Источник: https://beton61.ru/content/news/vremya-zastyvaniya-betona-m200-m300-m400/

Схватывание и твердение бетона

В процессе взаимодействия с водой цемент постепенно твердеет. Для ускорения производители могут использовать различные добавки. Так цементный камень получается гораздо быстрее.

Многим людям очень интересно, а почему, собственно, раствор перманентно твердеет? Почему, скажем, бетон М100 со временем превращается в прочный материал, способный выдержать нагрузку? Ответы на этот вопрос знают ученые и производители продукции, которые отчетливо понимают все стадии гидратации.

Это и позволят им изготовлять новые добавки в бетон М200 и другие марки. Они оказывают большое влияние на процессы твердения или схватывания возводимой конструкции. Это две главные стадии, каждую из которых стоит рассмотреть подробнее.

Схватывание, его особенности

Эта стадия, которая происходит лишь в первые пару часов и суток после укладки бетона. Окончательное время схватывания формируется из многих факторов, но решающее влияние оказывает температура воздуха. Заказывая бетон в Солнечногорске, Вы должны учитывать погоду именно в этом городе.

Можно привести классический пример. Если температура составляет 15–20 градусов, то схватывание начинается спустя примерно 2 часа после затворения. Конец же наступает ориентировочно через час. То есть чистое время схватывания составляет не более 60 минут при температуре воздуха в 20 градусов.

Если же на улице нулевая температура, то процесс может сильно затянуться – до 20 часов. При этом схватывание начинается только через 5–10 часов после затворения. Разница налицо.

Период схватывания имеет ключевую особенность – во время процесса бетон остается подвижным. Поэтому строители имеют возможность воздействовать на раствор.

Все то время, что Вы будете перемешивать бетон, он не перейдет в стадию твердения. Все его основные уникальные свойства сохраняются. Именно поэтому бетон в Подмосковье и других регионах доставляют в специальной емкости.

При транспортировке раствор постоянно мешается, что заметно растягивает процесс схватывания.

Твердение бетона

Очень важно, чтобы данный процесс был запущен вовремя, когда строитель уже уложил раствор в нужное место. Твердение бетона начинается сразу же после окончания схватывания. Каждый специалист знает, что процесс занимает 28 суток.

Однако на самом деле твердение бетона и набор прочности конструкции может осуществляться на протяжении нескольких месяцев или даже лет. 28 дней – это регламентированный срок.

Производители дают гарантию на ту или иную марку бетона (М300, например) на определенный период.

Процесс твердения имеет свои особенности. Главная из них – нелинейность графика набора прочности. В первые сутки твердение происходит намного быстрее, нежели в последующие недели или месяцы. На процесс огромное влияние оказывает гидратация и минералогический состав. Здесь у каждого производителя есть свои секреты.

Важно понимать, что процессы схватывания и твердения бетона зависят не от качества продукции, а от используемых компонентов и наличия всевозможных добавок. В любом случае опытный производитель обязательно проконсультирует покупателя об особенностях данных процессов. Например, через сколько часов затвердеет раствор при температуре 0, 10 и 20 градусов.

Источник: http://www.betontransstroy.ru/articles/shvatyvanie_i_tverdenie_betona.php

Время застывания бетона в опалубке

При производстве бетонных работ очень важно рассчитать время, необходимое для полного отвердения бетонной смеси. От своевременного снятия опалубки зависит прочность конструкции в целом, т.к. высыхая, бетонная смесь не только сохраняет заданную форму, но и набирает прочность.

Чем прочнее возведенная конструкция, тем меньше она подвергается разрушениям. В этой статье – все о технологии бетонных работ и расчете времени на полное высыхание бетонной смеси в опалубке. Вы узнаете, сколько потребуется времени для набора прочности бетонной конструкции.

Немного из теории строительства с использованием бетонных смесей

Строительный бетон относится к искусственным камням, которые создаются с заданными параметрами и формами из бетона определенной марки с армированием или без такового. Все параметры создания бетонных конструкций прописаны в строительных проектах: марка вяжущего; диаметр арматуры для создания каркаса; размеры и конфигурация конструкции; прочность.

Набор прочности состава напрямую зависит от времени высыхания и окружающих условий, при этом различают две стадии процесса высыхания смеси в опалубке.

Схватывание

Во время этого этапа бетонная смесь теряет пластичность и подвижность, поэтому очень важно при заливке смеси в опалубку делать все операции быстро.

Чтобы схватывание бетона не произошло преждевременно, транспортировка смеси производится в специальных бетономешалках, где по технологии не прекращается перемешивание даже во время перевозки материала.

Заливка бетонной смеси в опалубку, разравнивание и уплотнение смеси выполняется оперативно, без перерывов.

Любые промедления или нарушения технологического процесса по бетонированию конструкций могут вылиться в серьезные проблемы при дальнейшей эксплуатации строительных узлов, а именно – появлений мостиков холода в местах, где плохо промешанная масса бетона застыла слоями. Очень важно правильно рассчитывать, сколько потребуется времени на транспортировку и заливку смеси.

Производство бетонных работ на открытом воздухе в холодное время замедляет процесс схватывания, который при минусовых температурах окончательно прекращается. Зимой бетон практически не сохнет самостоятельно, сколько бы времени ни прошло. Для полноценного застывания бетонной смеси в зимнее время используются специальные присадки, которые вводят в бетон, или возводят теплую опалубку.

Полное отвердение

Во время этого процесса бетон окончательно кристаллизуется, приобретает форму, прочность и жесткость. Время застывания бетонной смеси зависит от многих причин:

Температуры окружающей среды (важно знать, сколько градусов на термометре вдень заливки бетона в опалубку).
Типа вяжущего, примененного для изготовления бетонной смеси.
Соотношения воды и цемента при замешивании бетонного раствора.

Обычно время застывания бетона в конструкции с полным набором прочности составляет 28 дней при условии средней температуры в 20 -22 градуса и влажности 68%. Однако, после этого срока бетонная конструкция продолжает набирать прочность еще не один месяц (сколько конкретно времени потребуется, зависит от совокупности условий).

Как самостоятельно рассчитать время окончательного застывания бетона в опалубке?

Производство бетонных работ своими руками должно подчиняться строительным нормам и правилам, только соблюдение всех строительных нормативов гарантирует прочность возведенных конструкций и их дальнейшую безопасность. Сюда стоит отнести и время, за которое сохнет бетонная смесь, залитая в опалубку.

Полностью застывший бетон набирает проектную прочность, поэтому очень важно не нарушить процесс застывания бетонной смеси преждевременно.

Сколько времени потребуется для набора прочности?

Процент набранной конструкцией прочности определяется по строительной формуле:

Rn = R28 (lgn/lg28)

R28 — марка бетона, использованного при заливке конструкций (например, М 100 или М 200).

n —количество дней, прошедших с момента заливки бетона в опалубку.

Контрольными датами для набора прочности для бетонных конструкций являются 3, 7 и 28 дней.

Практически выявлено, что к концу второй недели после заливки бетона в опалубку конструкция набирает до 70% проектной прочности (сколько процентов прочности набирает конструкция в каждом практическом случае, зависит от совокупности факторов). Строительные конструкции повышенной сложности из бетона М 400 набирают прочность дольше, чем обычные конструкции, этот процесс может длиться от 1,5 до 2 месяцев.

Сколько времени бетон сохнет в опалубке?

Сколько времени необходимо для высыхания бетона в опалубке, зависит от многих причин – большое влияние оказывает температура окружающего воздуха.

Бетонирование конструкций в летний период сопряжено с обязательным уходом за бетонной поверхностью, которая подвержена растрескиванию при неравномерном высыхании при высокой температуре.

На видно Вы узнаете, как можно ускорить твердение бетона.

Летом поверхность бетона в опалубке прикрывается от солнца и периодически увлажняется, ведь солнечные лучи способствуют затвердению наружной поверхности. Под верхней коркой затвердевшего бетона остается незастывшая масса, что провоцирует растрескивание поверхности. Летом залитый в опалубку бетон сохнет неравномерно.

Лучше всего приступать к заливке бетонного состава в опалубку с наступлением осени, тогда смесь сохнет равномерно и не требует большого ухода за поверхностью.

Сколько времени сохнет бетон при разной температуре воздуха?

30 °C – опалубку снимают с конструкций через 2-3 дня, но продолжать строительные работы можно после полного набора прочности.

25 °C – демонтаж щитов опалубки через 3 суток.

20 °C – в опалубке конструкция простоит до 4 дней.

15 °C – потребуется 5 суток, после чего щиты опалубки разрешается демонтировать.

От 10 °C до 5 °C – опалубку снимают через 7–10 дней.

1 °C – смесь сохнет не менее 15 дней, все это время не разрешается проводить демонтаж опалубки.

Источник: http://FundamentAya.ru/job/posle/skolko_vremeni_sohnet_beton.html

Время застывания бетона в зависимости от температуры

Как температура окружающей среды влияет на время затвердевания бетона?

Никита, Москва задаёт вопрос:

Здравствуйте, планирую заливать фундамент осенью. Подскажите, пожалуйста, насколько время затвердевания бетона и набор им прочности зависит от температуры окружающей среды? Минус будет вряд ли, но все же беспокоюсь. Заранее спасибо.

Эксперт отвечает:

Временем затвердевания бетона называется важный процесс между непосредственной укладкой смеси и распалубкой. В этот период состав набирает прочность, от которой напрямую зависит безопасность всего строения, поэтому процесс требует пристального внимания со стороны строителей. На этом этапе важно обеспечить смеси оптимальные условия. Достигнуть марочной прочности бетонного камня позволяет:

четко налаженный режим гидратации
благоприятная температурная среда.

Чем холоднее погода, тем большее время занимает схватывание и нарастание прочности. Так, при средней температуре воздуха +5°C требуется в 2 раза больше времени для набора прочности, чем при +20°C.

Для марок М200 #8211 М300, созданных на основе портландцемента М-400, М-500, условно безопасным сроком для начала работ на фундаменте является набор бетоном около 50% прочности на сжатие от ориентира в 28 суток.

В зависимости от температуры окружающей среды прочность равняется:

55% после 2 суток со средней температурой +30°C.
50% после 3 дней с +20°C.
50% после 5 дней с +10°C.
48% после 7 дней с +5°C.
50% после 14 дней с 0°C.

Достаточную стойкость к замерзанию в соответствии с директивой RILEM бетон марки М400 демонстрирует после:

5 суток при среднесуточной +5°C
3,5 суток при среднесуточной +12°C
2 суток при среднесуточной +20°C.

При этом не рекомендуется проводить бетонные работы, если ожидаемая среднесуточная температура в течение 28 дней от момента заливки фундамента ожидается ниже 5°C. Погодные катаклизмы, если они все же случились, можно частично нейтрализовать следующим образом:

При температуре выше +25°C или сильном ветре накрыть бетон пленкой или другим влагосохраняющим материалом, периодически увлажнять опалубку и поверхность.
При -3 #8211 +5°C накрыть пленкой, использовать теплоизоляцию.
При t ниже -3°C накрыть пленкой, уложить теплоизоляцию, устроить парник.

Таким образом, желательно, чтобы заливка фундамента проходила при среднесуточной месячной температуре +5 #8211 +20°C и надлежащих гидрационных мероприятиях.

Время застывания бетона

Химический процесс, происходящий в ходе набора прочности бетона, время которого может варьироваться от 1 до 28 суток в зависимости от марки применяемого цемента

Химический процесс, происходящий в ходе набора прочности бетона, время которого может варьироваться от 1 до 28 суток в зависимости от марки применяемого цемента, представляет собой преобразование минералов цемента в новые составляющие #150 гидросиликаты калия. Протекание данного процесса невозможно без воды, именно поэтому для набора максимальной прочности необходимо периодическое смачивание бетона.

Время твердения бетона, при котором он набирает проектную прочность, зависит от многих факторов, а именно от температуры, влажности, толщины бетонного слоя и прочего. Процесс застывания бетона, во время которого происходит формирование цементного камня, состоит из двух основных стадий:

1. Стадия схватывания бетона. Продолжительность времени схватывания бетона не велика и составляет примерно сутки после заливки и в большой мере зависит от температуры окружающего воздуха.

При расчётной температуре +20 С0 начало схватывания происходит через 2 часа после затворения цементной смеси водой, а окончание схватывания происходит через 3 часа.

При использовании специальных добавок время схватывания бетона можно сократить до 15-20 минут, что часто используется при производстве железобетонных конструкций. Приведём примеры времени схватывания для некоторых марок бетона:

Время схватывания бетона М200

2-2,5 часа

Время схватывания бетона М300 1,5-2 часа

Время схватывания бетона М400

1-2 часа

2. Стадия твердения. Или, так называемая, стадия гидратации происходит во время засыхания бетона, то есть испарения воды их слоя бетона.

При слишком быстром испарении воды в набирающем прочность бетоне, процесс гидратации прекращается, что существенно влияет на качество и другие характеристики бетона.

В идеале, промежуток времени затвердевания бетона с достаточным количеством воды, должен продолжаться в течение 1,5-2 недель. Приведём примеры времени полного засыхания бетона разных марок:

Время застывания бетона М200 #150 14-28 суток
Время застывания бетона М400 #150 7-14 суток

Стоит отметить, что время застывания бетона в опалубке должно составлять около 7 суток, прежде чем опалубку можно будет снять без нарушения целостности бетонной конструкции, однако этот показатель может варьироваться в зависимости от применяемой марки бетона и цемента для его производства.

Таблица времени твердения бетона с указанием температуры бетона:

Сколько времени должен застывать бетон?

Марочный бетон, как правило, набирает свою марочную, прочность за 28 дней, что означает его готовность принимать полную расчетную нагрузку.

Несмотря на то, что бетонная смесь схватывается через 1-3 суток в зависимости от толщины слоя, условий укладки и т. д. ее использование, как основание для проведения дальнейших работ на объекте, возможно через одну, две недели,при наборе бетонной смеси около 60 – 70% прочности, что позволяет производить частичную нагрузку этого основания и вести предварительные работы на объекте.

Основные условия для равномерного набора прочности бетонной смеси за расчетный период, это довольно постоянная температура, 15-20 градусов Цельсия и влажность уложенной смеси.

Для этого, по возможности, не допускают пересыхания поверхности залитого основания и постоянно смачивая поверхность водой и укрытие бетонного основания от прямых солнечных лучей.

Чем выше температура воздуха, тем чаще нужно смачивать залитый бетон.

При изменении этих условий набор прочности по срокам, и качество бетонного основания могут варьировать в ту или другую сторону. Самое главное не спешить и тщательно выполнять технологию бетонирования строительных объектов. Удачи.

модератор выбрал этот ответ лучшим

Источники: http://moifundament.ru/questions/vremya-zatverdevaniya-betona-351832.html, http://stroytovaroteka.radidomapro.ru/publi/vremia-zastyvaniia-betona-1060-6957.php, http://www.remotvet.ru/questions/5319-skolko-vremeni-dolzhen-zastyvat-beton.html

Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Источник: http://restart24.ru/materialy/vremja-zastyvanija-betona-v-zavisimosti-ot-2.html

Время застывания бетона

Бетоны и строительные растворы является искусственными камнеподобными строительными материалами, состоящими из смеси вяжущего вещества и заполнителей.

Во время любой стройки невозможно обойтись без бетона. Готовый бетон можно заказать, а можно и приготовить своими руками.

Эти растворы можно сделать своими руками, а бетонные конструкции – купить.

Строительные растворы

Строительные смеси применяются в кирпичной, каменной кладке, печных, штукатурных работах.

При приготовлении строительного раствора необходим мелкий заполнитель. Это могут быть песок, диаметром 0,5-4 мм, мелкие пемза, шлаки, опилки. Вяжущими материалами для строительных растворов используются глина, известь, гипс.

Для изготовления бетонного раствора, может использоваться щебень.

Глиняный раствор применяют в основном для кладки печей, труб и для наземной кладки при строительстве одноэтажных зданий. Глину за сутки лучше смочить для размягчения, чтобы в будущем ускорить срок схватывания. Затем 2-4 части песка добавляют в 1 часть глины, подливая воду до нужной густоты, контролируя, сколько нужно объема смеси и времени для последующих строительных работ.

При прибавлении цемента время твердения глиняного раствора повышается. При добавлении 100 кг цемента к 1 куб.м глиняного раствора прочность этого материала увеличивается до 8 кгс/кв.см. Цемент может быть сухим или растворенным водой до состояния сметаны. Глиняный раствор с цементом нужно использовать до 1,5 часов, чтобы не произошло раннего схватывания.

Известковый раствор пластичный, хорошо прилипает, долговечен, однако время твердения удлиняется.

Используется такой раствор, так же как и глиняный, в основном для наземной части зданий, не подверженной воздействию влаги, больших нагрузок, отделочных работ. Готовят его из 1 части известкового теста и 2-5 частей песка.

Прочность будет повышена до 8 кгс/кв.см в том случае, если прибавить 75-100 кг цемента к 1 куб.м известкового раствора.

При изготовлении известково-глиняного раствора к 1 части извести добавляется от 0,3 до 0,4 частей глины, затем от 3 до 5 частей песка, и далее все разводится водой.

Время схватывания, а затем твердения этих смесей примерно одинаково.

Эти строительные растворы применяются не только при кладке надземных стен, но и в сухих грунтах для кладки фундамента.

Цементный раствор, использующийся при изготовлении бетонной смеси, служит для заполнения пустот.

При строительстве в маловлажном грунте необходимо не меньше 75 кг цемента для 1 куб.м известкового раствора, к 1 куб.м глиняного раствора цемента уже необходимо 100 кг. При приготовлении такой смеси для очень влажных, насыщенных водой грунтов на 1 куб.м известкового раствора берется 100 кг цемента, для глиняного – 125 кг.

Использовать приготовленный цементный раствор необходимо не позже 1,5 часов, чтобы не произошло раннего твердения. Поэтому надо обязательно определиться, сколько необходимо его готовить, в небольших количествах или же сразу на весь объем строительства. Можно заранее приготовить сухую смесь, воду потом добавлять, тем самым контролируя сроки схватывания.

Бетонная смесь

Одним из нужных и важных строительных материалов является бетон. Это довольно прочный и долговечный, в то же время достаточно недорогой, простой в изготовлении и использовании материал. После схватывания, а затем и твердения ему не страшны огонь, вода, большие нагрузки.

При приготовлении этого строительного материала в качестве заполнителя используются песок, щебень, гравий.

Песок берется в основном речной, среднезернистый, он обеспечивает этому материалу прочность на сдвиг.

Заполнители для бетонной смеси, песок и смесь щебня, который обычно применяется разных фракций, необходимы для того, чтобы не было пустот в готовой бетонной смеси.

Наполнитель не должен содержать примесей, загрязнений (стекла, щепки, почва). Если такие загрязнения будут присутствовать, то их можно удалить, просеивая песок, гравий через сито.

Вода для бетона необходима чистая, без хлора, масла, без посторонних запахов.

При приготовлении бетонной смеси вручную за один раз разумнее будет замешивать небольшие порции бетона (одно – два ведра).

В жаркую погоду для бетона лучше брать прохладную воду, чтобы быстрее наступило время схватывания. В холодное время года, наоборот, воду необходимо разогревать до 40 градусов, для того чтобы раствор успел схватиться, а не замерзнуть.

В основном для приготовления этого вещества применяют портландцемент марки 400. Чем выше его качество, тем долговечнее будут изделия.

Если используется марка 300, тогда следует расход цемента этой марки увеличить на 15%.

При приготовлении обычного бетона применяется гравий, диаметром не более 80 мм.

Используют специальные добавки – пластификаторы, которые ускоряют процесс твердения материала.

Приготовленное вещество может получить нужную форму, для этого его заливают в специальную форму – опалубку. Бетонная смесь, налитая в форму, застывает, но если увлажнять ее водой время от времени, вследствие химической реакции она приобретает все большее твердение.

Для заливки фундамента в раствор можно добавлять крупные камни, для железобетона гравий берется меньше до 30 мм.

В зависимости от целей использования бетона происходит его приготовление. Чтобы этот материал был прочен к нагрузкам, не ломался, готовят железобетон. Для этого раствор заливают на стальные прутья, сетку.

Укрепляют этот материал при заливании смеси на натянутую стальную пружинистую сетку, получая напряженный бетон.

В дорожных покрытиях используют ячеистый бетон, который содержит в своей структуре миллиарды маленьких пузырьков воздуха, на которые не действует перепад погодных условий.

Компоненты для бетона

Во избежание снижения прочности материала, необходимо точно знать, сколько требуется воды и других составляющих, а также сроки выдерживания этого строительного материала без нагрузки на него.

Чаще всего готовят бетонную смесь в следующих пропорциях:

1 часть цемента;
2 части песка;
4 части гравия или щебня;
3 части воды.

На строительных площадках для приготовления большого количества раствора целесообразнее использовать электрические бетономешалки.

Лучше отмерять пропорции мерными ведрами, а не лопатами, так как придется делать бетонный замес несколько раз, чтобы крепость, цвет были одинаковые. Замешивать бетон лучше в бетономешалке.

Вначале залить воду, затем добавить цемент, размешать до состояния жидкой глины, после этого засыпать песок, гравий.

Размешивать все не менее 2 минут, добавляя при необходимости воду, до состояния пластичности.

Если готовится бетонную смесь вручную, то на поддон высыпается песок, щебень (гравий), цемент, размешивается лопатой до однородной массы. После этого делается углубление, куда понемногу наливается вода и размешивается.

Прочность материала

Бетон твердеет, набирает марочную прочность за 28 суток при температуре 20 градусов, необходимо только, чтобы бетонная смесь не высохла преждевременно.

При нормальных условиях за первые трое суток бетон застывает, набирая 30% марочной прочности.

В следующие 7-14 суток застревание уже 60-80%.

За 28 суток наступает 100% марочная прочность.

Через 90 суток после приготовления при нормальных условиях прочность будет составлять 120%.

В последующее время при доступе влаги прочность материала продолжает повышаться, но уже медленнее. Сколько продлится время твердения бетона, зависит от многих погодных условий, компонентов, из которых приготовлен этот строительный материал.

Повышенная температура, но не более 90 градусов, ускоряет твердение, однако при этом нельзя допускать его высыхания.

Низкая температура замедляет время твердения бетона, поэтому в бетон вводятся специальные добавки.

Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/vremya-zastyvaniya-betona.html

«Схватывание» бетона

Подготовленная арматурная сетка под заливку бетона

При возведении зданий и архитектурных сооружений по технологии монолитного строительства в качестве строительных смесей, заливаемых в съемную опалубку, применяются растворы на основе цемента – бетоны.

На конечную прочность бетонной смеси влияет ее состав (отношение объема цемента к общему объему раствора, наличие наполнителей и модифицирующих присадок), а также режимы застывания, которые диктуются температурой и влажностью окружающей среды.

Несмотря на внешнюю простоту состава бетонных смесей, в процессе их застывания в цементе происходят достаточно сложные химические реакции. В частности под воздействием внутренней влаги минеральные составляющие цемента превращаются в гидросиликаты кальция, которые и обеспечивают бетону нужную прочность.

При возведении зданий с помощью монолитной опалубки принято считать, что время схватывании бетона в естественных условиях занимает около 28-30 суток.

Но это срок не полного схватывания, а контрольного, то есть, то время, спустя которое можно прикладывать к бетонным и железобетонным изделиям расчетные нагрузки.

Фактически схватывание бетона протекает годами, но прочность зависит от времени по экспоненциальной ниспадающей, поэтому в расчеты обычно берут только контрольный срок схватывания.

Сколько должен сохнуть бетон

Опалубка с арматурной сеткой под заливку пола

В монолитном строительстве (частном или масштабном) достаточно обычного контрольного времени схватывания бетонной смеси, то есть, 4-4,5 недели. При этом демонтаж строительной съемной опалубки при нормальных условиях можно производить уже через 5-7 дней.

Далее бетон будет сохнуть в «свободном» состоянии.

В зимнее время при отрицательных температурах окружающей среды снимать строительную опалубку можно не раньше, чем бетон наберет половину своей контрольной прочности, то есть, через 14-15 дней (при условии, что не используется опалубка с подогревом).

При сооружении особо ответственных архитектурных объектов (например, мостов, дамб, набережных или плотин) за время контрольного схватывания принимают 90 дней. Но поскольку зависимость прочности от времени не прямая, то 90-дневный бетон прочнее 28-дневного всего лишь на 20%.

При изготовлении железобетонных изделий (например, ж/б-плит или ж/б-балок) контрольный срок наоборот занижают, но при этом существенно меняют условия застывания бетона (за счет повышения температуры и давления).

Как изменить скорость застывания бетона без ущерба его прочности

Устройство опалубки перекрытия

В обычных условиях, как уже говорилось выше, бетон застывает в течение 28 дней. Но если его периодически поливать водой, то конечная прочность будет существенно выше. Объясняется это тем, что чем дольше из строительной смеси выходит влага, тем прочнее связывается цемент.

Считается, что жара – один из основных врагов бетона, но на самом деле страшна не высокая температура, а скорость испарения влаги из бетонной смеси.

Для того чтобы увеличить время испарения, бетон поливают водой, а в особо жаркие дни закрывают полиэтиленовой пленкой, создавая эффект парника.

Но в то же время, чем выше температура окружающей среды, тем быстрее происходят химические реакции цемента с водой, то есть, он быстрее твердеет. В промышленном производстве железобетонных изделий используют этот эффект для ускорения выпуска готовой продукции, для чего применяют специальные автоклавы. Бетонную смесь заливают в технологическую монолитную опалубку и помещают в автоклав.

Если температуру жидкой строительной смеси повысить до +80…+90°C и исключить или минимизировать испарение влаги из нее, то уже через 14-16 часов бетон будет иметь около 70% прочности 28-дневного бетона.

Но температуру можно повысить еще больше. При повышении температуры до +180°C через 14-16 часов бетонные изделия по прочности превзойдут годичный бетон, который застывает в обычных условиях.

Для затормаживания испарения влаги давление в автоклаве должно составлять 8-12 атмосфер (0,8-1,2 МПа). Иногда автоклавный бетон называют запаренным под давлением.

Работы в полевых условиях существенно ограничивают возможности влияния на прочность и время схватывания бетонной смеси. Максимально возможные меры, которые можно принять при заливке бетона в строительную съемную опалубку и при его последующем застывании это:
- добавление модифицирующих добавок в строительную смесь, которые изменяют ее физико-механические характеристики;
- использование специальной строительной опалубки с возможностью подогрева бетона при проведении работ в холодное время года (чтобы исключить кристаллизацию внутренней влаги).

Источник: http://www.opalubka-system.ru/skhvatyvanie_betona.html

Показатель набора прочности бетона

Перейти к основному содержанию

Дополнительное меню

Насчет нас
Контактная информация
Дом

О гражданском строительстве

Дом
Гражданские ноты
- Банкноты
  - Строительные материалы
  - Строительство зданий
  - Механика грунта
  - Геодезия и выравнивание
  - Ирригационная техника
  - Инженерия окружающей среды
  - Дорожное строительство
  - Инфраструктура
  - Строительная инженерия
- Лабораторные заметки
  - Инженерная механика
  - Механика жидкости
  - Почвенные лабораторные эксперименты
  - Экологические эксперименты
  - Материалы Испытания
  - Гидравлические эксперименты
  - Дорожные / шоссе тесты
  - Стальные испытания
  - Практика геодезии
Загрузки
Исследование
Учебники
- Учебные пособия
  - Primavera P3
  - Primavera P6

Что такое прочность бетона и какие факторы на нее влияют?

По
Er.Каушал Кишор,
инженер по материалам, Рурки

Прочность бетона
Цемент, как вода, заполнители и иногда добавки, является одним из ингредиентов бетона. При смешивании этих материалов в определенных пропорциях получается бетон. Соответственно, сам по себе цемент не является строительным материалом, а бетон является строительным материалом. Для данного цемента и приемлемых заполнителей на прочность, которая может быть повышена за счет обрабатываемой, правильно размещенной смеси цемента, заполнителей и воды (при одинаковых условиях перемешивания, отверждения и испытаний), влияют:

a) Отношение цемента к воде для замешивания
b) Отношение цемента к заполнителям, прочность раствора, связь между раствором и крупным заполнителем.
c) Классификация, текстура поверхности, форма, прочность и жесткость частиц заполнителя.
г) Максимальный размер заполнителя.

Прочность бетона напрямую зависит от структуры гидратированного цементного теста. Воздух в бетоне создает пустоты. Избыточная вода в бетоне испаряется, оставляя пустоты в бетоне. Следовательно, по мере увеличения отношения W / C пористость цементного теста в бетоне также увеличивается. По мере увеличения пористости прочность бетона на сжатие уменьшается.

ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТА V / S ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА
Невозможно спроектировать бетонную смесь высокой прочности с цементом низкой прочности. Различия в прочности цемента во многом обусловлены неоднородностью сырья, используемого при его производстве, не только между различными источниками поставки, но и в карьере. Кроме того, различия в деталях процесса производства и, прежде всего, изменение зольности угля, используемого для обжига килина, вносят свой вклад в изменение свойств коммерческих цементов.Это не отрицает того, что современное производство цемента — это очень сложный процесс.

До 1975 года массовое производство цемента в Индии было только марки OPC-33. Было обнаружено затруднение в получении высокопрочного бетона с этим цементом. Потребитель обычно сталкивался с трудностями в обеспечении стабильных и гарантированных поставок высокопрочного цемента для предварительно напряженного бетона и некоторых элементов сборного железобетона. Для этих особых требований BIS опубликовал IS: 8112, Технические условия на цемент марки OPC-43.Сейчас в Индии производятся следующие разновидности цемента:

Рекламные объявления

1. Обычный портландцемент (марки OPC-33, OPC-43 и OPC-53. Марка OPC-33 практически исчезла с индийского рынка)
2. Портлендский пуццолановый цемент (КПП)
3. Сульфатостойкий цемент (SRC)

Результаты испытаний цемента различных марок минимальной и максимальной прочности на сжатие приведены в таблице-1.

Из-за разницы в прочности цемента бетон, изготовленный из этого цемента, также будет иметь переменную прочность.Для правильного подхода при проектировании бетонной смеси, если оборудование на площадке доступно, с заданным набором материалов, требованиями и условиями на площадке, собственное соотношение W / C по отношению к прочности на сжатие кривой бетона должно быть разработано на самой площадке.

Часто наблюдается, что цементные мешки, помеченные как OPC-43 Grade, действительно могут содержать цемент гораздо более высокого качества. Цемент PPC по IS Code только 33-й марки. Где, как на мешках, указано 43 МПа или 53 МПа. Образцы цемента на площадке должны быть испытаны на его фактическую прочность и другие свойства.Бывают случаи, когда цемент более высокого качества используется даже для бетона низкой прочности, в качестве раствора или даже для штукатурки. Это может привести к ненужному растрескиванию бетона / поверхностей.

В OPC низкого качества рост прочности продолжится после 28-го дня. Из-за раннего набора прочности более высокого сорта OPC прочность бетона после 28-го дня существенно не увеличивается. Чем выше теплота гидратации OPC более высокого качества, тем выше вероятность микротрещин в бетоне. Таким образом, во время начального периода схватывания бетона более высокий напор гидратации может привести к разрушительным микротрещинам в бетоне, которые могут быть не видны на поверхности.Ситуация может быть хуже, если мы стремимся увеличить количество цемента в бетоне, полагая, что такое увеличение лучше как для прочности, так и для долговечности бетона.

Таблица-1: Прочность на сжатие различных марок цемента:

Тест

Марка / Технические характеристики

Результаты испытаний, указанные в протоколе испытаний цементных компаний

Результаты испытаний, полученные в независимой испытательной лаборатории

Марка1

Марка 2

Марка 3

Марка1

Марка 2

Марка 3

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

7 дней CS Н / мм ²

OPC-43 Оценка IS: 8112

(33.0 мин.)

41,0

45,1

–

57,7

39,5

42,0

–

24,7

37,0

28 дней CS Н / мм ²

(43.0 мин.)

50,5

56,1

–

74,5

41,0

53,5

–

40,0

45,0

7 дней CS Н / мм ²

OPC-53 Оценка IS: 12269

(37.0 мин.)

–

57,8

37,8

43,5

–

28 дней CS Н / мм ²

(53.0 мин.)

–

73,9

52,5

57,8

–

7 дней CS Н / мм ²

КПП

IS: 1489 (П-1)

(22.0 мин.)

26,5

38,0

49,4

52,6

34,5

35,0

–

25,5

38,7

–

28 дней CS Н / мм ²

(33.0 мин.)

48,0

50,0

63,7

67,0

51,0

54,0

–

51,0

52,7

–

Объявления

Разница прочности цемента приведена ниже: (в Н / мм2)
Оценка OPC-43: 7 дней с 24.7 до 57,7 и 28 дней от 40,0 до 74,5
Оценка OPC-53: 7 дней с 37,8 до 57,8 и 28 дней с 52,5 до 73,9
PPC: 7 дней от 25,5 до 52,6 и 28 дней от 48,0 до 67,0
Примечание. Прочность на сжатие (CS) цемента даны как средние значения.

Мы на сайте engineeringcivil.com благодарим сэра Каушала Кишора за отправку этого исследования и помощь всем инженерам-строителям в понимании концепции прочности бетона и факторов, влияющих на нее.

Развитие прочности бетона

На скорость увеличения прочности бетона после смешивания влияют многие факторы.Некоторые из них обсуждаются ниже. Во-первых, хотя может быть полезно несколько определений:

Часто путают процессы «закрепления» и «упрочнения»:

Параметр — это укрепление бетона после его укладки. Бетон можно «затвердеть» в том смысле, что он больше не жидкий, но все еще может быть очень слабым; например, вы не сможете ходить по нему. Отверждение связано с образованием эттрингита и гидрата силиката кальция на ранних стадиях. Обычно используются термины «начальный набор» и «окончательный набор»; это произвольные определения раннего и позднего множества.Существуют лабораторные процедуры для их определения с помощью утяжеленных игл, проникающих в цементное тесто.

Отверждение — это процесс увеличения прочности, который может продолжаться в течение недель или месяцев после того, как бетон был смешан и укладан. Затвердевание происходит в основном из-за образования гидрата силиката кальция по мере того, как цемент продолжает гидратировать.

Скорость схватывания бетона не зависит от скорости его затвердевания. Быстротвердеющий цемент может иметь время схватывания, подобное обычному портландцементу.

Измерение прочности бетона

Обычно это делается путем изготовления бетонных кубиков или призм, затем отверждать их в течение указанного времени. Обычное время отверждения: 2, 7, 28 и 90. дней. Температура отверждения обычно составляет 20 градусов по Цельсию. После по достижении возраста, необходимого для испытаний, кубики / призмы измельчаются в большой пресс.

Единицей измерения прочности бетона в системе СИ является мегапаскаль, хотя «ньютоны на квадратный миллиметр» все еще широко используются, поскольку числа более удобны.Таким образом, «бетон на пятьдесят ньютонов» означает бетон, плотность которого составляет 50 ньютонов на квадратный миллиметр, или 50 мегапаскалей.

В то время как измерения на основе бетонных кубов широко используются в строительной индустрии, европейский стандарт для производства цемента EN 197 определяет процедуру испытаний, основанную на призмах из раствора, а не на бетонных кубах. Например, можно ожидать, что цемент, описанный как соответствующий стандарту EN 197-1 CEM I 42,5 N, достигнет не менее 42,5 МПа за 28 дней при использовании указанного испытания призмы из строительного раствора.Будет ли «настоящий бетон», изготовленный из этого цемента, достичь 42,5 МПа при испытаниях бетонных кубов, зависит от ряда других факторов в дополнение к любым внутренним свойствам цемента.

Факторы, влияющие на прочность бетона

Есть много важных факторов; Вот некоторые из наиболее важных:

Пористость бетона: пустоты в бетоне можно заполнить воздухом или водой. Воздушные пустоты — очевидный и легко видимый пример пор в бетоне.Вообще говоря, чем пористее бетон, тем он слабее. Вероятно, наиболее важным источником пористости в бетоне является соотношение воды и цемента в смеси, известное как соотношение воды и цемента. Этот параметр настолько важен, что мы обсудим его отдельно ниже.

Соотношение вода / цемент: определяется как масса воды, деленная на массу цемента в смеси. Например, бетонная смесь, содержащая 400 кг цемента и 240 литров (= 240 кг) воды, будет иметь соотношение вода / цемент 240/400 = 0.6. Соотношение вода / цемент может быть сокращено до «водоцементного отношения» или просто «вод / цемент». В смесях, в которых соотношение воды к воде больше примерно 0,4, весь цемент теоретически может реагировать с водой с образованием продуктов гидратации цемента. При более высоких соотношениях w / c отсюда следует, что пространство, занятое дополнительной водой выше w / c = 0,4, останется как поровое пространство, заполненное водой или воздухом, если бетон высохнет.

Следовательно, по мере увеличения соотношения вода / цемент пористость цементного теста в бетоне также увеличивается.По мере увеличения пористости прочность бетона на сжатие будет снижаться.

Прочность заполнителя: будет очевидно, что если заполнитель в бетоне слабый, бетон также будет слабым. По своей природе слабые породы, такие как мел, явно не подходят для использования в качестве заполнителя.

Связка заполнитель-паста: целостность связи между пастой и заполнителем имеет решающее значение. Если облигации нет, совокупность фактически представляет собой пустоту; Как уже говорилось выше, пустоты являются источником слабости в бетоне.

Параметры, связанные с цементом: Многие параметры, относящиеся к составу отдельных минералов цемента и их пропорциям в цементе, могут влиять на скорость роста прочности и конечную достигнутую прочность. К ним относятся:

содержание алита
реакционная способность алита и белита
содержание сульфата цемента

т. алит — самый реактивный цементный минерал, который способствует значительно влияет на прочность бетона, большее количество алита должно давать лучшее начало сильные стороны («рано» в этом контексте означает примерно до 7 дней).Однако, это утверждение должно быть тщательно оговорено, так как многое зависит от записи условия в печи. Возможно, что более легкое горение конкретный клинкер может привести к более высокой начальной прочности из-за образование более реактивного алита, даже если его немного меньше. Не все алиты созданы равными!

Для конкретного цемента существует будет то, что называется «оптимальным содержанием сульфата» или «оптимальным содержанием гипса». содержание. ‘ Сульфат в цементе, сульфат клинкера и добавленный гипс, замедляет гидратацию алюминатной фазы.Если недостаточно сульфат, может произойти мгновенное схватывание; и наоборот, слишком много сульфата может вызвать ложная установка.

Следовательно, требуется баланс между способность основных минералов клинкера, особенно алюминатной фазы, вступать в реакцию с сульфатами на ранних стадиях после смешивания и способности цемента для подачи сульфата. Оптимальное содержание сульфатов будет зависит от многих факторов, включая содержание алюмината, алюминат размер кристаллов, реакционная способность алюмината, растворимость различных источники сульфата, размеры частиц сульфата и наличие примесей используемый.

Если бы это было недостаточно сложно, сумма сульфат, необходимый для оптимизации одного свойства, например прочности, может не должно быть таким же, как требуется для оптимизации других свойств, таких как усадка при высыхании. Бетон и раствор также могут иметь разные оптимальные сульфатное содержание.

Эта увлекательная область обсуждается далее в разделе «Изменчивость прочности бетона, связанная с цементом».

В дополнение к параметрам состава, рассмотренным выше, также важны физические параметры, в частности площадь поверхности цемента и гранулометрический состав.

Тонкость помола цемента, очевидно, повлияет на скорость гидратации цемента и, следовательно, на скорость роста прочности; Более мелкий помол цемента приведет к более быстрой реакции. Если производитель цемента обнаруживает, что его сила уменьшается, часто первое, что он делает, чтобы исправить проблему, — это измельчать цемент более мелко.

Тонкость помола часто выражается в терминах общей площади поверхности частиц, например: 400 квадратных метров на килограмм.Однако не менее, если не больше, важен гранулометрический состав цемента; полагаться только на измерения площади поверхности может ввести в заблуждение. Некоторые минералы, например, гипс, могут измельчаться, в результате чего получается цемент с большой площадью поверхности. Такой цемент может содержать очень мелкоизмельченный гипс, а также относительно крупные частицы клинкера, приводящие к более медленной гидратации.

Более подробная информация о прочности бетона

Мы только что рассмотрели некоторые из основных факторов, влияющих на прочность бетона.Конечно, есть еще много других, некоторые из которых связаны с внутренними проблемами с цементом, а некоторые из них довольно тонкие. Другие относятся к тому, как используется цемент, очевидным примером является то, что в смеси недостаточно цемента, но есть много других, которые менее очевидны.

Я написал книгу именно по этой теме — чтобы узнать подробности, просто щелкните кубик ниже.

Дополнительные статьи по этой или смежным темам можно найти в Каталоге статей

Факторы, влияющие на прочность бетона

Прочность описывается как способность противостоять изменениям.Прочность — одна из важнейших характеристик бетона. Прочность является наиболее важным фактором, поскольку от нее зависит полное качество бетона. Обычно прочность бетона напрямую связана с цементным тестом.

Показатель прочности зависит от различных факторов, при которых прочность бетона увеличивается после завершения перемешивания.

Следующие термины связаны с увеличением прочности бетона:

Закалка относится к способам увеличения прочности.Это очень похоже на «схватывание», но схватывание и закалка разные.

Отверждение относится к затвердеванию бетона сразу после его укладки. После замешивания и укладки бетона отверждение может длиться недели или месяцы.

Прирост прочности и скорость набора прочности бетона зависят от следующих факторов: —

Пористость бетона: Пустоты в бетоне заполняются воздухом или водой. Если бетон станет более пористым, прочность снизится.На пористость бетона в основном влияет соотношение воды и цемента в смеси, которое называют соотношением воды и цемента.

Соотношение вода / цемент : Описывается как масса воды, разделенная на массу цемента в смеси. Отношение вода / цемент сокращается до «водоцементного отношения» или просто «вод / цемент». В смесях, в которых влажность воды превышает примерно 0,4, весь цемент вступает в реакцию с водой с образованием продуктов гидратации цемента. При более высоких соотношениях w / c пространство, поглощаемое дополнительной водой выше w / c = 0.

Журнал "Дизайнер"