График твердения бетона: График набора прочности бетона, таблица прочности бетона

График набора прочности бетона (СНИП)

Содержание

1. Этапы твердения раствора
2. Что влияет на набор максимальной прочности
3. Ускорение набора прочности

Ключевой этап проведения ремонтно-строительных работ – сушка бетона. Залитый состав отвердевает и набирает прочность несколько недель. Процесс проходит под наблюдением инженеров и требует постоянного контроля.

Специалисты обеспечивают выполнение нормативов и при необходимости вносят коррективы в график. Материал чувствителен к температурным колебаниям и имеет «коэффициент сезонности» – зимой бетонные работы проводят с использованием систем обогрева. Чтобы определить, сколько сохнет бетон, учитывают различные факторы.

Этапы твердения раствора

Бетонные работы – часть любого строительства, от дачно-коттеджного до промышленного и специального. Материал применяют на различных стадиях возведения объектов, для заливки фундамента и несущих конструкций, устройства перекрытий.

Строители успешно используют свойство цементно-песчаной смеси с добавлением щебня – способность принимать форму опалубки. Ценят прочность и долговечность материала, время высыхания которого составляет порядка 28 дней.

В зависимости от условий эксплуатации и качества состава расчетный срок службы объектов достигает 250 лет, а в среднем оценивается в 50-100. Для современного строительства это солидный период – технологии постоянно совершенствуются, появляются новые материалы и конструктивные решения.

Набору прочности по-прежнему уделяют особое внимание и контролируют каждый этап:

1. Застывание. Происходит в первые часы «жизни» состава. К месту работ раствор доставляют в бетономешалке или подготавливают на месте для максимального сохранения необходимых свойств. Время застывания летом при температуре выше 20°С – около часа, в жару – 15-30 минут. При «ноле» – начинается через 6-10 часов после приготовления смеси и растягивается до 20 часов с момента заливки;
2. Твердение. Основной этап занимает 7-14 дней. За этот период конструкция набирает до 70% расчетного значения, которое зависит от марки бетона;
3. Контрольное значение по ГОСТ 18105-86. Стандартное время набора прочности – 28 дней. Специалисты сравнивают полученный результат с нормативами специальной таблицы.

Имеется прямая зависимость между затвердением раствора в различных условиях и достижением максимального значения.

Что влияет на набор максимальной прочности

Абсолютное большинство бетонных работ выполняют на открытом воздухе. Погодные условия и температурный график – ключевые параметры, которые определяют, сколько застывает раствор.

В теплое время года созревание смеси и постепенное отвердение происходит естественным образом. Процесс зависит от физико-химических свойств состава и имеет небольшие отличия, связанные с маркой бетона.

В осенне-зимний период набор прочности обеспечивают двумя способами:

• Противоморозные добавки. Используют для сохранения свойств приготовленного раствора. Специальные вещества не допускают замерзание воды и потерю качества, облегчают заливку конструкции, выравнивание поверхности;
• Электропрогрев. Выполняется несколькими методами с общей сутью – обеспечение равномерного прогрева толщи бетона в течение периода, необходимого для набора прочности.

При низких температурах применяют провода ПНСВ или «вживляют» в материал электроды, после чего подключают напряжение. Реже используют в качестве нагревательного элемента саму опалубку, покрывают поверхность специальными матами.

Работы требуют соблюдения правил электробезопасности и выполняются по СНиП 3.03.01-87. Если минимальная температура достигает 0°С, а средняя за сутки не превышает 5°С, бетонирование изначально планируют с прогревом залитой конструкции. При необходимости в раствор включают ПМД.

Ускорение набора прочности

Бетонные составы классифицируют в зависимости от показателя прочности на сжатие. Легкие растворы используют для вспомогательных работ или конструкций, которые не испытывают нагрузку.

Базовыми считаются бетоны М-200 – М-400. Составы применяют при сооружении большинства объектов гражданского строительства. Растворы класса выше М-500 предназначаются для специальных объектов и конструкций повышенной прочности.

Базовую скорость отвердения рассчитывают на основе марок М-200 – М-300. Показатели основаны на временном промежутке в четыре недели. На практике необходимый период сокращается при определенных условиях:

• Использование специальных добавок. Это вспомогательные компоненты, которые подмешивают в раствор при приготовлении. Применение сокращает время полного застывания до 14 дней. Такие работы проводят летом – антиморозные добавки не обладают подобным свойством;
• Увлажнение. При сухой жаркой погоде происходит быстрое испарение воды из высыхающего состава, что отрицательно влияет на график набора прочности и качество конструкции. Постоянное увлажнение способствует созданию условий, при которых достигают оптимальной динамики застывания.

После завершения расчетного периода проводят испытания бетона и контрольные замеры. Если показатели соответствуют нормативам, приступают к следующим этапам работ.

Чтобы строительство завершилось согласно планам, рекомендуется разработать детальную проектную документацию с учетом особенностей конструкции. В календарном графике бетонные работы по возможности планируют в наиболее благоприятный сезон.

график твердения В25 в зависимости от температуры, время созревания, таблица, скорость схватывания

Когда необходимо изготовить определенную конструкцию, то порой бывает невозможно этого сделать без заливки бетона. Этот материал очень активно используется в области строительства. Главной его характеристикой является прочность на сжатие. Причем устанавливать определенную нагрузку на конкретный элемент запрещено, пока бетон полностью не наберет необходимую прочность. При осуществлении данного процесса имеется ряд факторов, которые так или иначе оказывают свое влияние: состав смеси, внешние условия.

Как это происходит

Процесс схватывания может происходить сразу после того, как была выполнена заливка бетона. Длительность напрямую зависит от температурного режима окружающего воздуха. При ее значении 20 градусов, для схватывания может понадобиться примерно час. Так как этот процесс не носит мгновенный характер, то бетоны, чтобы набрать прочностные характеристики может понадобиться пару месяцев.

Каков состав бетона м 400 на 1 м-3 можно узнать из таблицы в статье.

Очень часто бетон начинает твердеть уже по прошествии двух часов с того момента, как были соединены цемент и вода. А вот для окончательного схватывания нужно подождать 3 часа. Увеличить время твердения помогают специальные добавки в бетон.

Схватывание бетона подразумевает под собой подвижность раствора на весь период, благодаря чему удается воздействовать на смесь. При этом механизм тиксотропии, который указывает на снижение вязкости бетона, твердение и высыхание не происходят. Это условие необходимо учитывать в ходе доставки раствора на бетоносмесители. В этом случае раствор должен перемешиваться в миксере, в результате чего удается сохранить все его важные качества.

Как использовать бетон марки м200, указано в статье.

На видео показывают проверку бетона на прочность сжатия.

Какова пропорция бетона м200 на 1 куб указано здесь.

Благодаря вращению миксера удается предотвратить высыхание бетона, а также набора твердости. Но в этом случае может произойти другая неприятная ситуации – это сваривание материала, в результате чего все его положительные характеристики снижаются. Происходит такое явление чаще всего в летнее время.

Временные рамки

Этот график несет в себе информацию, которая показывает кривую роста прочности на протяжении 28 дней. Именно этого времени будет достаточно, чтобы бетон сумел просохнуть при естественных условиях.

Время, которого будет достаточно, чтобы раствор набрал вес необходимые эксплуатационные качества, носит название период выдерживания бетона. График набора прочностных характеристики показывает время, которые необходимо раствору, чтобы добиться максимальной отметки по прочности.

Каковы технические характеристики по ГОСТу бетона м 200 можно узнать из данной статье.

На видео – набор прочности бетона в зависимости от температуры:

Какова прочность бетона в15 указано здесь.

При нормальных условиях созревание бетона осуществляется в течение 28 дней. Первые 5 дней – это интенсивное твердение материала. Когда позади неделя, то бетон уже набрал 70% всей прочности для выбранной марки. Но приступать к дальнейшим строительным мероприятиям можно после того, как прочность достигал 100%, а это не ранее 28 дней.

Этот период для определенного случая свой. Чтобы точно определить период застывания раствора необходимо выполнять контрольные испытания образцов материала. При проведении работ летом в монолитном домостроении в целях оптимизации процесса для обретения раствору всех физических свойств требуется выполнение следующих условий:

• Выдерживание в опалубке раствора.
• Дозревание состава после того, как опалубка была удалена.

Условия

Когда необходимо, чтобы раствор приобретал необходимые показатели прочности, требуется придерживаться конкретных условий. Например, самой оптимальной температурой для его твердения считается 20 градусов. Но это далеко не все параметры.

Какова характеристика бетона класса в 25 указано в статье.

Температура

Чем ниже температурные показатели на улице, тем медленнее происходит набор прочности бетона. Если температурный режим предполагает отрицательные показатели, то процесс приостанавливается по той причине, что застывает жидкость, которая обеспечивает гидратацию цемента. Когда температура воздуха начинает повышаться, то процесс набора прочности снова в действии. 

Если в составе раствора имеются различные модификаторы, то длительность твердения может во много раз уменьшиться, а температура, которая необходима для установки процесса, снизиться. Изготовители предлагают разнообразные быстротвердеющие составы, благодаря которым удается набирать прочностные характеристики уже по прошествии 14 дней.

Какова таблица набора прочности бетона, можно узнать из данной статьи.

При повышении температуры воздуха процесс созревания раствора начинает ускоряться. Если на улице 40 градусов, то установленная маркой прочность будет достигнута через 7 дней. По этой причине процесс заливки бетона на приусадебном участке в целях сокращения сроков строительства необходимо выполнять в летнее время года.

Если работы осуществляются зимой, то здесь понадобиться ряд дополнительных мероприятий, например, таких как подогрев бетона. Осуществить такие действия очень непросто, ведь для этого нужно обладать подходящим оборудованием и знаниями в этой области. Кроме этого, нужно понимать, что нагрев материала нельзя проводить выше температуры 90 градусов.

Как сделать бетон для отмостки пропорции, указано в статье.

Для того чтобы определить, какое влияние оказывает температурный режим на процесс твердение, необходимо снова обратиться к графику набора прочности. Присутствующие на нем линии с учетом данных, которые собраны с бетона М400 при различных значениях температуры. Согласно этому графику удается понять процент прочности, который будет достигнут по прошествии конкретного количества дней. Для каждой кривой характерна своя температура. Первая линия – это 5 градусов, а вторая – 50 градусов. 

При помощи графика удается понять длительность распалубки монолитной конструкции. Демонтаж опалубки ожжет происходить после того, как показатели прочности увеличились на 50% от заданного маркой значения. Кроме этого, важно обращать внимание на то, что при температуре ниже 10 градусов значение прочности, заданное конкретной маркой, не будет достигнуто даже по прошествии 14 дней. Если присутствуют такие погодные условия, то нужно предпринимать меры по прогреванию заливаемого раствора.

Каков график прогрева бетона в зимнее время, можно узнать из данной статьи.

Время

Чтобы определить нормативно-безопасное время начало строительных мероприятий применяется специальная таблица. Она содержит в себе данные марки бетона и его среднесуточные температурные показатели. На основании этих данных удается отыскать информацию, как происходит набор прочности по прошествии конкретного количества суток.

Таблица 1 – Набор прочности в зависимости от количества дней

После того, как нормативно-безопасный срок поставлен на уровне примерно 50%, то обозначить безопасный срок начала мероприятий можно 72-80% от значения, установленного маркой бетона.

Состав и характеристики бетона

Так как после заливки бетон способен приобретать прочность по причине своего выделения тепловой энергии, то после замерзания жидкости этот процесс останавливается. По этой причине на момент проведения всех работ в зимнее время необходимо задействовать смеси, в составе у которых имеются противоморозные добавки. Цемент марки М-400 необходимый для приготовления бетона изготавливают согласно жестким техническим нормам ГОСТ 31108.

На фото – состав и характеристики бетона

Глиноземистый цемент после его укладки может выделить тепловую энергию в 7 раз большую, чем при использовании обычного портландцемента. По этой причине полученная смесь на его основе начинает набирать прочностные параметры даже, когда на улице отрицательные показатели температуры. На скорость набора прочности немаловажную роль играет марка бетона. Чем она ниже, тем выше максимальная прочность.

Сколько мешков цемента в одном кубе бетона, указано здесь в статье.

Влажность

Если на улице уровень влажность повышен, то это отрицательно влияет на процесс набора прочности. Однако и полное отсутствие влаги делает невозможным процесс гидратации цемента и как результат, твердение полностью останавливается. 

Если присутствует максимальная влажность и высокая температура, то скорость набора прочности во много раз повышается. При таком режиме происходит пропаривание материала в автоклавах паром высокого давления.

Влияние таких высоких температурных показателей при минимальной влажности приведет к высыханию. Раствора и снижению скорости твердения. Чтобы можно было избежать такой ситуации, стоит производить увлажнение. В результате таких действий в жаркое время года удастся набрать прочность в минимально возможные сроки.

Специальные добавки

Чтобы бетон смог быстрее набирать прочность, нужно задействовать особые вспомогательные компоненты. Их добавляют при приготовлении раствора. Дозировка зависит от количества цемента. Благодаря таким добавкам бетон способен набрать прочность, соответствующую выбранной марки, всего за 2 недели.

Но достичь таких показателей реально при условии, что процесс твердения осуществляется в летнее время. Для холодной поры необходимо задействовать противоморозные добавки. Благодаря им можно поддерживать в бетоне положительный температурный режим на момент набора прочности. 

Электропрогрев

Для ускорения набора прочности бетона в зимнее время задействуют такой метод, как электропрогрев. Еще он носит название контактного обогрева термоопалубкой. При обычных и высоких температурных режимах длительность влияние электропрогрева может достигать 3-8 часов. После этого конструкция уже самостоятельно способна набирать прочностные показатели. 

Согласно ГОСТ

Необходимая марка и класс бетона определяется с учетом составленного проекта. Необходимые показатели прочности могут меняться в зависимости от применяемых строительных материалов. Например, при возведении дома на основе легких бетона для основания нет необходимости применять бетон высокой прочности. Когда стены строения будут выполнены из кирпича, то бетон должен иметь высокие прочностные характеристики. Например, для этого используют тяжелый и мелкозернистый бетон по стандарту 26633 ГОСТ.

Для определения прочности применяется ГОСТ 18105-86. В этом случае необходимо подготовить проект или же посмотреть информацию со схожего.

Прочность – это главный показатель качества для бетона ГОСТа любого уровня. Процесс его затвердения начинает происходить уже в первые часы после того, как соединили воду и цемент, а вот его длительность зависит от различных факторов: температуру, влажность, состав бетона. Если вес необходимые условия были соблюдены точно, то процесс набора прочности будет окончен по прошествии 28 дней, а вы сможете приступить к необходимым работам.

График набора прочности бетона – таблица по времени

Возведение конструкций различной конфигурации и назначения предполагает заливку фундамента. Поэтому многие строители, преимущественно начинающие, интересуются тем, каково же время набора прочности бетона. Сразу стоит отметить, что этот процесс зависит от многочисленных моментов, среди которых не только условия окружающей среды, но и составляющие самого раствора, используемого для заливки фундамента.

В этой статье мы попробуем разобраться, как набирает прочность бетон и есть ли методы ускорения этого процесса.

В чем суть процесса?

Условно, он делится на 2 этапа:

1. 
   Схватывание. Этот этап происходит в течение первых 24 часов после замешивания основы. Время схватываемости раствора зависит от показателей температуры в помещении или на улице. И если обеспечить должные условия, то можно ускорить схватывание бетонной массы.
2. 
   Твердение. Как только основа схватится, то наступает затвердение. Как ни странно, но затвердевание фундамента продолжается в течении 12-24 месяцев. При этом заявленные производителем значения, при обеспечении благоприятных условий, определяется на 28 день после заливки.

Интересно, что во многих источниках можно найти, от чего зависит кинетика набора прочности – температур, время. влажность, качество ингредиентов. Но мало где найдешь ответ на вопрос, за счет чего бетон набирает прочность? Это происходит в процессе гидратации цемента.

В сухом материале присутствуют 4 основных элемента:

• 
  аллит;
• 
  белит;
• 
  трехкальциевый алюминат;
• 
  четырехкальциевый аллюмоферрит.

Первым при замесе в реакцию вступает аллит, но это самый хрупкий минерал. Далее идут алюминаты и алюмоферриты. Последним в реакцию вступает белит, он же и дает необходимую прочность. При этом он гидратируется постепенно, ежегодно набирая нужные параметры. Даже спустя 50 лет процесс гидратации идет, соответственно, все это время бетон продолжает набирать прочность.

Процесс гидратации цемента начинается с момента смешения с водой и продолжается в течение долгого времени

Что же касается именно бетона, то его параметры зависят от степени гидратации цемента. Если речь идет о низкой степени, то спустя 4 недели она достигнет искомых 90%. В высокопрочном составе через это же время будет только половина (до 49%), и в дальнейшем с течением времени она будет только нарастать. В среднем за 3-5 лет прирост составляет порядка 60%.

Что влияет на вызревание фундамента

Как было сказано ранее, на то, сколько бетон набирает прочность, влияет целый ряд нюансов, к основным из которых относится:

• 
  температурные условия окружающей среды;
• 
  уровень влажности в месте, где производится заливка основы;
• 
  марка цемента;
• 
  время.

Температурные условия

Набор прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды, это актуальный вопрос для большинства людей, которые собственными силами занимаются заливкой фундамента. Тут стоит запомнить одно главное правило: чем холоднее на улице или в помещении, где проводится бетонирование поверхности, тем больше время твердения.

Скорость набора прочности бетона в зависимости от температуры

При температуре ниже 0°С укрепление основы приостанавливается и, как следствие, срок набора прочности увеличивается на неопределенное время. Порой достижение заявленных производителем прочностных характеристик происходит спустя несколько лет. Это когда процесс происходит в северных регионах. Такое явление обусловлено тем, что вода, имеющаяся в цементной массе, замерзает. А поскольку за счет влаги обеспечивается необходимая для процесса гидратация, то и затвердевание, так сказать, «замораживается».

Но как только на улице начнет теплеть и станет выше нулевой отметки, твердение продолжится. И так далее. Так выглядит набор прочности бетона в зависимости от температуры.

Теплые погодные условия «активизируют» и ускоряют твердение цементной основы. Скорость твердения бетона в зависимости от температуры прямо пропорциональна увеличению показателей окружающей среды. Так, при 40°С заявленные производителем показатели достигаются через 7-8 дней. Именно по этой причине многие опытные специалисты рекомендуют проводить заливку бетонного фундамента на приусадебном участке в жаркую погоду, за счет чего требуется гораздо меньше времени на организацию всего строительного процесса в целом, нежели в случае с заливкой фундамента в более холодную погоду.

Зимой, как только температура опускается до отметки 0 градусов, процесс гидратации полностью прекращается

Но даже в этом случае не стоит «пережаривать» бетон – пока нижние слои схватятся, верхние начнут трескаться. Это не добавляет ни эстетики, ни твердости. При проведении работ в жаркое время поверхность 2-3 раза в день обильно поливают водой и накрывают целлофаном.

За сколько бетон набирает прочность в зимнее время года? По сути, возведение фундамента зимой – это трудоемкий процесс, который требует использования специального оборудования для регулярного прогрева цементной массы с целью ускорения процесса его затвердевания.

При работе с бетонной массой с целью ускорения ее затвердевания нагрев свыше 90°С недопустим. Это может привести к растрескиванию будущей поверхности.

Для того, чтобы понять каким образом температура влияет на процесс затвердевания, можно изучить график набора прочности бетона. Это позволит визуально разобраться в данном явлении. График набора состоит из линий, которые выстроены на основании данных, собранных для цемента М400 при разном режиме.

График твердения бетона позволяет определить, какое процентное соотношение от марочных показателей будет достигнуто через некоторый временной промежуток. Проще говоря, по этим линиям можно узнать, сколько дней масса набирает марочное значение твердости при той или иной температуре.

График набора прочности по марке цемента

Время

С целью определения оптимального, можно даже сказать, безопасного срока начала проведения строительных работ зачастую берется во внимание таблица набора прочности. По ней можно с легкостью определить за какое время застынет фундамент, приготовленной из той или иной марки цемента. Поэтому опытные специалисты всегда и пользуются подобными информационными таблицами.

В том случае, если нормативно-безопасный срок установлен на отметке в 50%, то самым оптимальным сроком старта строительных работ будет 72-80% от заявленных марочных показателей.

Показатели влажности

Сниженные показатели влажности окружающей среды негативно отражаются на процессе твердения фундаментной базы. При полнейшем отсутствии влаги процесс гидратации практически не происходит, и набор твердости неизбежно останавливается. Именно поэтому очень важно следить за влажностью заливаемого фундамента.

Если в помещении или на улице, где осуществляется заливка или кладка фундамент, повышенная влажность (70-90°), то скорость нарастания прочностных показателей возрастает.

Прогрев до такого высокого температурного режима при минимальных значениях влажности обязательно приведет к засыханию залитой поверхности и снизит скорость твердения. Чтоб избежать таких последствий, необходимо регулярно производить увлажнение. При таких обстоятельствах в жаркую погоду твердение будет происходить очень быстро.

ВИДЕО: Сколько твердеет бетон

Состав и эксплуатационные данные цемента

Если цемент обладает способностью тепловыделения и сразу после заливки он быстро твердеет, то после замерзания в цементной массе воды процесс твердения неизменно остановится. По этой причине во время строительных работ холодное время года лучше отдавать предпочтение смесям, приготовленным на основе противоморозных добавок.

Так, к примеру, глиноземистая масса после заливки выделяет в 7 раз больше теплоэнергии, нежели обычный портландцемент. Благодаря этому замешанная на основе такого цемента строительная смесь способна быстро набирать прочность даже при температуре ниже 0°С. что, собственно, и обусловлено его популярностью использования в холодное время года.

Стоит отметить и то, что марка цемента также влияет на скорость твердения заливки или кладки. Представленная дальше таблица наглядно демонстрирует эти данные.

Вот, собственно, и все, что нужно знать о затвердевании фундамента. Надеемся, эта информация будет использована вами на практике и поможет достичь поставленной задачи наилучшим образом!

ВИДЕО: Как ускорить затвердевание бетона

набор прочности бетона по времени, часы, сутки.

Таблица — набор прочности бетона по времени, часы, сутки.

Набор прочности бетона (в часах)

Набор прочности бетона (в сутках)

Набор прочности бетона по суткам в зависимости от температуры и класса

Твердение бетона представляет собой сложный поэтапный процесс, время достижения требуемых характеристик определяется целым рядом факторов: от правильности подбора состава и пропорций компонентов до условий окружающей среды. Контроль за всеми стадиями бетонирования и ухода обязателен, нормы выдержки в сутках в каждом случае свои, особенно в зимнее время. Исключить риски помогают графики и таблицы прочности, отражающие изменения  по часам и в сутках в зависимости от температуры воздуха и других внешних факторов.

Оглавление:

1. Описание
2. Устройство
3. Принцип работы

Понятие прочности, стадии ее набора

Эта характеристика является самой важной, именно она определяет соответствие качеств конструкций ожидаемым условиям эксплуатации. Прочность задается марками (отражающим предельные нагрузки на сжатие в кг/см²) и классом (доверительной вероятностью обеспечения заявленных свойств в 95%). В нормальных условиях ее максимальное марочное значение достигается на 28 сутки после начала бетонирования, за этот промежуток раствор проходит все стадии гидратации цемента, а именно: схватывание и твердение.

Время первой стадии полностью зависит в первую очередь от состава и температурных условий и варьируется от 20 минут до 1 дня. На этом этапе начинается образование внутренних связей, но смесь еще сохраняет подвижность и поддается механическим воздействиям. На практике это означает возможность предотвращения появления крупных трещин в течение первых 1-2 часов после бетонирования путем виброобработки, выравнивания поверхности заливаемых монолитов и поправки формы изготавливаемых изделий.

В зимнее время сама стадия удлиняется на 15-20 часов и затягивается ее начало (в особо сложных условиях – до 10 ч), в жаркую погоду – наоборот. При необходимости ее продления (например, в ходе доставки или заливке большого объема) смесь перемешивают с целью сохранения подвижности и качества в полной мере.

Стадия твердения начинается по окончании схватывания и длится вплоть до 100% вывода из раствора влаги, в ряде случаев она занимает несколько лет. Интенсивность процесса экспоненциальная: максимальная скорость набора прочности наблюдается в первые 3 дня (до 30% от марочной), до 70 % – в течение 7-14 и до 100 % на 28 сутки. Далее он замедляется, но не останавливается никогда, искусственный камень относится к материалам с упрочняющейся со временем структурой. При расчетах и проектировании используются величины, соответствующие выдерживаемой нагрузке на сжатие на 28 день, на практике они могут быть выше на 20 и более %.

График набора прочности

Взаимосвязь между значением этой характеристики и условиями внешней среды отражена в таблице:

Набор прочности бетона в зависимости от температуры можно отследить визуально, по специальному графику, но табличными значениями пользоваться удобнее. Чаще всего эти данные используются с целью вычисления сроков выдерживания в опалубке и дозревания состава после ее демонтажа. Также они помогают отследить влияние изменений температуры на достигаемые характеристики.

Оптимальными условиями признаны +20° C, в этих пределах и с уровнем влажности не ниже нормы ЦПС набирает марочную прочность равномерно, без создания зон внутреннего напряжения и без растрескивания.

Факторы влияния и ускорения

К главным критериям относят:

1. Внешние условия среды в ходе схватывания и застывания. Помимо температуры воздуха на величину итоговой прочности оказывает влияние влажность (чем она будет выше, тем лучше) и состояние основания (опалубка и грунт не должны быть холодными, зимой их рекомендуется предварительно подогревать).
2. Бетонный состав: тип, доля и активность вяжущего, пропорции сухих компонентов, соотношение В/Ц. Качество заполнителей на скорость набора марочной прочности влияет слабо, но итоговое значение от этого фактора зависит напрямую.
3. Степень уплотнения и однородность. Наличие сухих участков нарушает процессы гидратации; растворы, уложенные с применением виброоборудования, имеют лучшие показатели прочности и застывают точно по графику.
4. Время от начала заливки. Игнорирование нормативно-безопасных и оптимальных сроков последующих строительных работ влияет на целостность заливаемых конструкций.

Лучшие результаты достигаются при выдержке при оптимальной температуре и влажности в пределах указанной временной нормы, но в ряде случаев набор прочности требуется ускорить. Чаще всего такая ситуация возникает зимой из-за риска замерзания воды. Среди принимаемых мер выделяют ввод ускорителей и противоморозных добавок, обгорев опалубки, грунта или самого бетона электрокабелем, установку тепловых пушек, снижение В/Ц соотношения без потерь пластичности.

График набора прочности бетона в зависимости от температуры

Сегодня бетон является самым популярным материалом для строительства. Широкое распространение этому материалу принесла высокая прочность. Чтобы получить максимальный показатель, необходимо учитывать ряд факторов, среди которых мы выделим температуру. Мы подробно разберем процесс формирования бетона и узнаем, сколько нужно времени для полного застывания в тех или иных условиях. Освоить материал помогут вспомогательные таблицы и графики.

Основными факторами, которые влияют на процесс набора прочности, являются:

• температура окружающей среды;
• время застывания;
• влажность воздуха;
• марка.

Также стоит учитывать соотношение цемента и воды в смеси, пропорции ингредиентов, способ перемешивания, скорость укладки и регулярность увлажнения. Максимально качественный результат можно получить только при использовании спецтехники. Ручное замешивание не сможет довести смесь до идеальной однородной массы. Это важно для возведения промышленных объектов, но для частного одноэтажного дома способ замеса особой роли не сыграет.

Стадии набора прочности и влияние температуры

Вы наверняка знаете, что для достижения марочного значения бетона требуется 28 дней. Это общая цифра, которая на деле может отклоняться в большую или меньшую сторону. Чтобы возвести надежную постройку, нужно понимать сам процесс набора прочности, он состоит из двух стадий:

• На первой стадии смесь схватывается – все компоненты бетона соединяются между собой.
• На второй материал набирает прочность и твердеет.

Первая стадия

Схватывание обычно завершается в течение первых 24 часов с момента заливки. Температура окружающей среды напрямую влияет на скорость завершения первой стадии. Если на улице 20°C и выше, то весь процесс может занять 5 часов. Начинается схватывание через 2-3 часа после замешивания раствора, а завершается через 3 часа. Если речь идет о работе осенью/зимой, то схватывание может длиться больше суток. В холодную пору строительство не прекращается, к примеру, при температуре в 0°C процесс начинается через 7-10 часов после замешивания смеси, после заливки схватывание может длиться до 24 часов.

Важно! Стоит понимать, что на протяжении первой стадии раствор бетона остается подвижным. В это время строитель может повлиять на форму изготавливаемой конструкции. Чтобы уменьшить вязкость раствора используется механизм тиксотропии. За счет этой особенности в бетономешалке смесь долго находится на первой стадии.

Вторая стадия

Когда первая стадия завершена, материал начинает твердеть. Необходимую прочность бетон набирает уже через четыре недели, но окончательный набор прочности завершится только через несколько лет. Марку бетона специалисты смогут определить через 28 дней. Набор прочности бетона в зависимости от влажности и температуры проходит с разной скоростью. В первые 5-6 дней после заливки процесс протекает наиболее интенсивно. После первых трех суток материал получит 30% прочности от марочного значения, которое мы узнаем только через 4 недели.

Через две недели после заливки бетон наберет до 70% прочности, а через 90-100 дней прочность превысит марочный показатель на 20%. Прекратится процесс через несколько лет, но прочность изменится незначительно. При проверке бетона, залитого 3 года назад, можно узнать, что его прочность вдвое превысила марочный показатель.

На таблице ниже показано, как длительность набора прочности зависит от температуры:

Температура

Чем теплее на улице, тем быстрее увеличивается показатель прочности материала. Эта схема работает и наоборот. Процесс полностью остановится при отрицательных температурах. Происходит это из-за того, что вода, обеспечивающая гидратацию цемента, замерзает. Процесс продолжится после повышения температуры воздуха. В России есть много мест, где температура редко превышает 5°C.

Время набора прочности заготавливаемого бетона можно уменьшить при помощи добавления специальных модификаторов. Касается это и температуры, при которой процесс останавливается. Сегодня в холодных регионах используются добавки, которые позволяют смеси набирать прочность при минусовых температурах. Стоит упомянуть и про быстроотвердевающие модификаторы, за счет которых марочная прочность набирается уже через две недели.

Повышение температуры существенно ускоряет созревания материала. К примеру, при 40°C марочное значение марки можно получить уже через 5-7 дней. Профессионалы рекомендуют выполнять строительные работы именно в теплое время года, так как сроки строительства существенно сокращаются.

Зимой, помимо добавок, вам понадобится подогрев материала. Самостоятельно обеспечить нужную температуру для опалубки и самой смеси крайне сложно. Сделать это можно только при помощи дополнительного оборудования и теплоизолирующих материалов. При перегреве раствор и вовсе испортится, порог приходится на 90°C.

График набор прочности

Изучите график набора прочности бетонной смеси, чтобы понять, как процесс твердения зависит от температурных показателей. На графике набора показателя прочности бетона показан процесс твердения бетона M400, кривые для других марок будут меняться. Изучив процесс, вы поймете, сколько нужно суток для достижения разных уровней прочности. Первая линия соответствует 5°C, последняя – 50°C, то есть каждая кривая относится к определенному температурному уровню:

График набор прочности по суткам

Специалисты при помощи этого графика могут определить, когда нужно проводить распалубку монолитного фундамента. По правилам, опалубку можно демонтировать после преодоления 50% прочности от марочного значения бетона. Обратите внимание, что при температуре 10°C или ниже значение марки будет достигнуто только через 4-5 недель. Чтобы ускорить процесс, следует обеспечить подогрев смеси.

Заключение

Как показывает практика, существует множество причин изменения прочностных показателей бетона. Важно учитывать пропорции, качество компонентов, особенности местности и, конечно же, температуру.

Процесс набора прочности бетона в зависимости от температуры (СНиП, ГОСТ)

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.

Вернуться к оглавлению

Что представляет собой процесс твердения бетона

Ниже перечислены особенности, характерные для бетона:

Относительная прочность бетона в разные сроки твердения при различных температурах.

1. Чем ниже уровень температуры внешней среды, тем медленней твердеет состав и нарастает его прочность.
2. Если температура не превышает нулевую отметку по Цельсию, то вода в составе начинает замерзать, а твердение смеси уже не происходит. Повышение уровня температуры влечет за собой возобновление твердения.
3. Влажность среды позволяет всей строительной массе приобретать более высокую прочность, чем в процессе затвердевания бетона вне помещения.
4. Процесс схватывания бетона может стать замедленным и практически непрерывным при отсутствии влаги, так как именно она необходима в первую очередь при гидратации цемента.
5. Если температура повышается до 80-90°С, то происходит значительное увеличение скорости процесса нарастания прочности в условиях максимальной влажности.

Пар высокого давления позволяет пропаривать смесь автоклавным способом, что осуществляется только при создании соответствующих условий.

Набор прочности бетона — это непостоянная величина. Если твердение бетона происходит в нормальных условиях, то набор прочности начинается через одну-две недели, что составляет от 60 до 70% от того уровня прочности, который набирается за 28 дней. Далее он продолжается, но очень медленно. С момента, когда была произведена заливка раствора, затвердевание бетона является максимальным.

При правильном течении процесса гидратации должны соблюдаться определенные условия. Уровень влажности должен составлять от 90 до 100%, а температуры — от 18 до 20°С. При нарушении данных условий может произойти изменение времени застывания состава.

Переход воды при отрицательных температурах в твердое состояние вызывает в результате промерзания бетона давление кристаллов льда на массу частиц цемента, что может снижать качество состава.

Таблица соответствия марок и классов бетона.

Смесь начинает затвердевать и при низком уровне влажности. Это вызвано прекращением поступления влаги, что требуется для гидратации цемента.

Если для конструкции характерны идеальные условия, то гидратация возобновляется. Когда подходит к концу уже вторая неделя, то смесь уже имеет прочность, составляющую 80% от основной первоначальной прочности. После этого ее набор замедляется.

На практике по истечении 28 дней завершение набора прочности не происходит, поскольку длительность данного процесса может составлять несколько лет. Когда смесь достигает трехлетнего возраста, то его прочность соответствует 200-250% от величины, характерной для возраста бетона, равного 28 суткам.

Никто не может дать однозначного ответа на вопрос о длительности процессов твердения смеси. Все зависит от той нагрузки, которая запланирована для той или иной конструкции.

Вернуться к оглавлению

Как осуществляют испытания

Например, если планируется строительство забора из металлического сайдинга либо досок, то для его возведения будет достаточно устройства бетонного ленточного фундамента. Если требуется начать строительство дома на бетонном фундаменте, то без помощи специалиста высокой квалификации здесь не обойтись. Процесс набора прочности в зависимости от температуры показан на рисунке (ИЗОБРАЖЕНИЕ 1).

Изображение 2. Таблица набора прочности бетона.

Марочная прочность, которая набрана за 28 суток, на рисунке взята за 100%. Оценка класса бетона производится спустя 28 суток. Осуществление процесса испытаний возможно с использованием образцов, имеющих стандартную кубическую форму. Сторона куба при этом может составлять 15 см. Температура, позволяющая выдержать образец, должна достигать 20°С, а относительная влажность колебаться в пределах 95%. Хранить смесь в виде испытуемых образцов можно в камере нормального хранения в нормальных условиях.

Если уровень температуры твердения отклоняется от нормального в наибольшую сторону, то созревание бетона будет осуществляться в условиях повышенной температуры. Если происходит ее отклонение к наименьшей стороне, то твердение бетона может предполагать сниженную температуру.

В таблице (ИЗОБРАЖЕНИЕ 2) отражена информация, связанная с набором прочности бетонного состава, имеющего марку от М200 до М300, изготавливаемого на основе портландцемента, маркой М-400 или М-500, за первые прошедшие 28 суток, что определяется среднесуточной температурой.

Вернуться к оглавлению

Способы заливки бетона при повышенных температурах

Среди многих факторов, оказывающих влияние на набор прочности бетонного раствора, в большей степени можно отметить следующие:

1. Соотношение воды с цементом.
2. Уровень уплотнения смеси.
3. Тип цемента, необходимый при производстве раствора.
4. Определенная температура, которая характерна в процессе твердения бетона.

Таблица критической прочности для разных марок бетона.

В подавляющем большинстве случаев, связанных с осуществлением работ с использованием раствора бетона, влияние атмосферных условий может быть слишком далеким от идеальных, поэтому необходимо принятие дополнительных мер. Когда заливка раствора осуществляется в холодный период, то отрицательные температуры требуют обеспечения прогрева смеси.

С этой целью можно применять ряд различных способов. Среди них можно выделить процесс прогрева бетона с применением электрических проводов. При этом заливку раствора делают, используя теплую опалубку. Для предотвращения процесса кристаллизации воды зимой в бетон производится ввод соответствующих антиморозных присадок.

В зимних условиях иногда может быть использован способ, который предполагает гидратацию цемента. С этой целью в бетон добавляют противоморозные вещества в небольших количествах. Температура при заливке смеси должна составлять не менее -15°С. Данные условия связаны с быстрым замерзанием воды и прекращением процесса гидратации, возобновление которого происходит только в весенний период. Применение данного метода способно приводить к процессу снижения качества бетонной конструкции.

Другое экстремальное условие связано с повышенным уровнем температуры окружающего воздуха. Данный случай позволяет увлажнять застывающий раствор. При этом после поливания раствора водой бетон должен быть укрыт специальной пленкой и слоем состава, который имеет битумную основу. Созревание бетона требует осуществления контроля над изменением объема смеси. Превышение в процентах не должно составлять 1% от первоначального уровня показателя.

Отсутствие усадки при этом является идеальным моментом, хотя на практике это не всегда становится возможным. При изменении объемов, которое имеет практическое значение, возможно применение специальных мер, далеко не всегда являющихся эффективными. Если времени на процесс высыхания бетона недостаточно, то на заливке могут появиться трещины, которые способны вызвать понижение прочности всей строительной конструкции.

раз полимеризации бетона | Специалисты по отверждению бетона Powerblanket

Ожидание затвердевания бетона может легко проверить терпение, особенно когда вы готовы перейти к следующему этапу проекта. Однако важно помнить, что конечной целью является качество, а не скорость. Бегство вперед и отсутствие достаточного количества времени для того, чтобы бетон должным образом застыл, прежде чем пешеходы или тяжелая техника будут перемещаться по недавно уложенному цементу, могут серьезно нарушить целостность бетонной плиты.

Специалисты по бетону используют правило «70 из 7» , чтобы узнать, когда бетон достаточно затвердел. После 7 дней бетон достиг 70% указанной прочности на сжатие и может выдерживать большинство нагрузок.

Лучший рецепт бетона Dang

Невозможно должным образом отвердить бетон, если вы не понимаете, что это такое. Бетон состоит из трех частей: цементной смеси, воды и заполнителя. Все три работают вместе, образуя прочный и надежный бетон.

Цемент

Cement.org раскрывает подробную информацию о том, что составляет цемент:

«Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов. Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник и мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой ».

В зависимости от марки или условий заливки, некоторые производители бетона включают добавки в цементную смесь, чтобы помочь бетону быстрее затвердеть или затвердеть в неблагоприятных условиях заливки, таких как холодная погода или среда с высокой влажностью.Обычно большинство смесей на 10-15% состоят из цемента.

Вода

Отверждение бетона в большей степени зависит от того, сколько воды добавлено в смесь. Слишком много воды, и бетон будет очень пористым, что приведет к растрескиванию и сколам. Недостаточно воды, и цемент и заполнитель не соединятся вместе. Высокое соотношение воды и цемента используется, когда бетон должен быть свежим и податливым при отверждении. Низкое соотношение воды и цемента используется для увеличения прочности и имеет тенденцию к более быстрому отверждению.В зависимости от используемого заполнителя в большинстве цементных смесей используется 15-20% воды.

Если вы не заливаете бетон в холодную погоду, тип и температура воды значения не имеют. Когда имеет значение температура, используйте в бетонной смеси горячую воду, чтобы предотвратить ее замерзание внутри бетона.

Агрегат

Песок — наиболее распространенная форма заполнителя, хотя можно использовать почти любой камнеподобный материал, если он измельчен. Даже битые куски бетона превосходны в качестве заполнителя.При добавлении в смесь цемент и вода образуют пасту, которая связывает заполнитель вместе в процессе, известном как гидратация. После того, как все три смеси будут достаточно перемешаны, можно заливать вновь сформированный бетон и начинать отверждение.

Факторы отверждения цемента

На время отверждения бетона влияют несколько факторов, в том числе:

• Пропорции смеси — Увеличение отношения цемента к воде уменьшит время схватывания, но может поставить под угрозу долгосрочную прочность.
• Тип используемой смеси — Для ускоренного твердения доступны быстротвердеющие бетонные смеси и добавки
• Нормативная прочность
• Размер и форма плиты
• Окружающая погода / температура — Более высокие температуры сокращают время первоначального схватывания бетона, но могут снизить долговременную прочность.

Сколько времени нужно для застывания бетона?

Бетон никогда не перестает твердеть, его прочность со временем только растет. Становится безопасным ходить через 2-3 дня после заливки, но не следует считать «застывшим», пока он не застынет в течение как минимум недели.

После первоначальной укладки прочность бетона на сжатие увеличивается очень быстро в течение 3-7 дней, а затем постепенно в течение следующих 3 недель. Время отверждения бетона обычно составляет 24-48 часов, что безопасно для обычных пешеходов.По прошествии одной недели бетон обычно достаточно затвердевает, чтобы выдерживать продолжающееся строительство, в том числе тяжелую технику. Считается, что бетон достиг полной прочности через 28 дней после укладки.

Правило «70 из 7»

При определении времени высыхания бетона помните правило «70 из 7» : большинство бетонных смесей достигают 70% указанной прочности на сжатие через 7 дней. На данный момент он готов к работе с обычным трафиком.

Одеяла для отверждения бетона

К сожалению, холода в зимние месяцы могут серьезно замедлить время схватывания бетона и существенно задержать строительные работы.Лучшая температура для отверждения бетона — выше 50 ° F, что может быть трудно воспроизвести, если температура воздуха ниже точки замерзания.

Жестче, лучше, быстрее, сильнее

К счастью, доступны такие решения, как бетонные покрытия, которые поддерживают оптимальную температуру во время отверждения. Бетонные покрытия для отверждения — эффективный вариант, который отверждает бетон в 2,8 раза быстрее, чем обычное теплоизолированное покрытие, и должным образом сохраняет влажность на протяжении всего процесса гидратации. Бетонные покрытия легко транспортируются и устанавливаются и соответствуют требованиям ACI для бетонирования в холодную погоду.Если вы ищете решение для поддержания оптимального времени отверждения бетона в холодную зиму, использование бетонного покрытия — лучший метод для сушки и отверждения бетона.

Как планировать и управлять отверждением массивного бетона

Понимание проблем, связанных с массовым бетоном, может помочь подрядчикам избежать таких проблем, как несоблюдение требований, задержки строительства, поврежденный бетон и дорогостоящий ремонт. Спецификации для массового бетона ограничивают температуру свежего бетона и бетона на месте и, как правило, требуют от подрядчика плана терморегулирования для каждой укладки массового бетона.Следовательно, подрядчики должны знать о максимальных температурах бетона и перепадах температур, повышении температуры, мониторинге и контроле температуры, предварительном и последующем охлаждении массивного бетона и тепловом моделировании.

Определение массового бетона

Американский институт бетона (ACI) не предоставляет конкретных ограничений по размеру для определения массового бетона. ACI определяет массовый бетон как «любой объем бетона с размерами, достаточно большими, чтобы требовать принятия мер, чтобы справиться с выделением тепла из-за гидратации цемента и сопутствующим изменением объема для минимизации растрескивания. ¹ Исторически сложилось так, что большие площадки, где минимальный размер поперечного сечения равен или превышает три фута, обычно обозначаются как массивный бетон. Однако меньшие размеры могут также обозначаться как массовый бетон в зависимости от факторов, включая: тип и количество цемента, отношение объема бетона к поверхности, погодные условия, температуры укладки бетона, степень ограничения изменения объема и влияние термического растрескивания на функция, долговечность и внешний вид.

Внимательно изучите контрактную документацию, чтобы определить, какие конструктивные элементы спецификатор обозначил как массовый бетон.Специалист, а не подрядчик, отвечает за определение того, какой бетон в проекте является массовым. Для элементов, обозначенных в контрактных документах как массовый бетон, применяются дополнительные требования, указанные в ACI 301, Раздел 8 — Массовый бетон . ² Если с документами непонятно, то до начала работы запросите разъяснения.

Максимальная температура и разница температур

Чтобы избежать повреждения бетона, спецификации ограничивают максимальную внутреннюю температуру бетона и максимально допустимую разницу температур между центром и поверхностью массивного бетонного элемента.

ACI 301 утверждает:

1) Максимальная температура в бетоне после укладки не должна превышать 158 градусов по Фаренгейту

2) Максимальная разница температур между центром и поверхностью размещения не должна превышать 35 градусов по Фаренгейту.

Ограничение внутренней температуры бетона до 158 градусов по Фаренгейту предотвращает замедленное образование эттрингита (DEF). Эттрингит — это нормальный продукт гидратации цемента, который образуется в течение первых нескольких часов после замеса бетона.Высокие температуры в раннем возрасте (выше 158 градусов по Фаренгейту) могут препятствовать нормальному образованию эттрингита. Если DEF возникает в затвердевшем бетоне с внешним источником влаги, может произойти внутреннее расширение с последующим визуальным смещением и растрескиванием. DEF может также увеличить риск дополнительного разрушения из-за воздействия замораживания / оттаивания и коррозии арматуры. Ограничение внутренней температуры на самом раннем этапе эксплуатации бетона предотвратит DEF.

Указанная максимальная разница температур в 35 градусов по Фаренгейту между центром и поверхностью бетона сводит к минимуму возможность термического растрескивания.Разница температур — это разница между температурой, измеренной в центре или самой горячей части бетона и поверхности.

Температурный градиент между центральной частью и поверхностью создает растягивающие напряжения в бетоне. По существу, внутренняя часть расширяется относительно поверхности. Это дифференциальное расширение создает растягивающие напряжения. Когда растягивающие напряжения превышают предел прочности бетона, происходит растрескивание. Глубина и сила растрескивания зависят в первую очередь от величины температурного градиента.

Максимальная разница температур в 35 градусов по Фаренгейту является исторической величиной и может быть консервативной для современных бетонов и конструкций. Разницы в 45 градусов по Фаренгейту или даже 55 градусов по Фаренгейту может быть достаточно, чтобы контролировать термическое растрескивание. Увеличение максимального перепада температур позволяет сэкономить время и деньги. Максимальная разница температур зависит от многих переменных, которые контролируют как термические напряжения, так и прочность бетона на растяжение. По этим причинам становится обычной практикой использовать сложное компьютерное тепловое моделирование для определения максимально допустимой разницы температур, чтобы термические напряжения не превышали предел прочности бетона на растяжение.

Повышение температуры и прогнозирование максимальных температур

Такие факторы, как тип и количество вяжущих материалов, укладка бетона и температура окружающей среды, размер и отношение объема к поверхности бетонного элемента, контролируют повышение температуры и максимальную температуру в массивном бетоне. В общем, только бетонные элементы, у которых минимальный размер поперечного сечения равен или превышает три фута, имеют проблемы с тепловыделением, поскольку более мелкие элементы обычно рассеивают генерируемое тепло гидратации со скоростью, достаточной для ограничения температур до требуемых уровней.Более толстые элементы не рассеивают тепло гидратации с достаточно высокой скоростью, и поэтому температура в центре заливки может достигать уровней, превышающих указанные уровни.

Два метода, обычно используемых для прогнозирования максимальной температуры бетона, включают метод приблизительного «эквивалентного содержания цемента» и компьютерные или тепловые модели. С помощью приблизительного метода оцените максимальную температуру, добавив 16 градусов по Фаренгейту на каждые 100 фунтов цемента на кубический ярд к температуре укладки бетона.Для летучей золы и шлакового цемента типов F и C (замена 50 процентов) используйте 50 процентов, 80 процентов и 90 процентов эквивалентного цемента на кубический ярд соответственно ³ По сути, этот метод предполагает, что эти материалы производят 50 процентов, 80 процентов и 90 процентов тепла по сравнению с цементом. [ Для примера см. Диаграмму. ]

Терморегулятор

Методы контроля температуры бетона и разницы температур включают:

Бетонная смесь — Ограничьте количество цемента до минимально возможного количества и замените цемент более медленно схватывающимися дополнительными вяжущими материалами (SCM), такими как зола-унос класса F и шлаковый цемент.Используйте цемент с умеренной или низкой теплотой гидратации. Не используйте цементы и химические ускорители типа III или HE (высокопрочные). Если возможно, используйте заполнители с низким тепловым расширением, такие как гранит, известняк или базальт. Замедление скорости тепловыделения также замедляет скорость набора силы. Поэтому для приемки бетона предлагается 42- или 56-дневная прочность на сжатие вместо стандартной 28-дневной прочности.

Совместно с поставщиком бетона разработать экономичный бетон с низким тепловыделением.Испытайте пробные смеси в лаборатории, чтобы определить свойства свежего и затвердевшего бетона. Выполните полевые испытания путем отливки блоков для представления массивных бетонных элементов и измерения внутренней и поверхностной температуры. Кроме того, используйте тестовые блоки для оценки предлагаемых методов укладки бетона и плана последующего охлаждения. Убедитесь, что измеренные температуры соответствуют указанным температурным пределам. Если нет, пересмотрите план терморегулирования.

Снижение температуры укладки бетона — ACI 301 не определяет максимальную температуру укладки бетона для массивного бетона, но в спецификациях обычно используется 50 градусов по Фаренгейту и 70 градусов по Фаренгейту.Как показано в примерах расчетов для оценки максимальной температуры бетона, максимальная температура бетона является функцией температуры укладки. Если бы в примере температура укладки составляла 50 градусов по Фаренгейту, то расчетная максимальная температура бетона составила бы 131 градус по Фаренгейту. Как правило, каждая степень предварительного охлаждения снижает максимальную температуру бетона примерно на один градус. Предварительное охлаждение или снижение температуры укладки бетона может снизить как температуру бетона, так и разницу температур.

Предварительное охлаждение — Средства для предварительного охлаждения бетона включают затенение и опрыскивание грубой заполнителя водой, использование охлажденной воды для смешивания, замену воды для смеси струженным или колотым льдом и введение жидкого азота в воду для смеси или свежий бетон. Как правило, предварительное охлаждение заполнителей на 2 градуса по Фаренгейту охлаждает свежий бетон примерно на 1 градус по Фаренгейту. Прямое и испарительное охлаждение снижает температуру агрегата. Температуры в пределах 2 градусов по Фаренгейту от температуры влажного термометра могут быть достигнуты путем продувки воздуха через влажные крупные агрегаты.

Снижение температуры воды в смеси на 4 градуса по Фаренгейту охладит свежий бетон примерно на 1 градус по Фаренгейту с максимальным снижением температуры примерно на 10 градусов по Фаренгейту. Замена воды для замешивания стружкой или колотым льдом (примерно до 75 процентов) может снизить температуру свежего бетона примерно до 20 градусов по Фаренгейту. Конечно, количество предварительного охлаждения будет зависеть от количества воды для смешивания, доступной для замены льда.

Если спецификации ограничивают температуру укладки бетона 50 градусами по Фаренгейту или более 20 градусов по Фаренгейту, требуется предварительное охлаждение бетона, рассмотрите возможность использования жидкого азота.При температуре впрыска -326 градусов по Фаренгейту достижимы температуры свежего бетона до 35 градусов по Фаренгейту.

Последующее охлаждение — Используйте изоляцию для контроля максимальной разницы температур между центром и поверхностью массивного бетона. Снижение скорости отвода тепла от поверхности снижает разницу температур и снижает вероятность термического растрескивания. Конечно, снижение скорости охлаждения бетона может вызвать задержки в строительстве.Влажное отверждение опасно, поскольку термический шок от нанесения холодной воды на горячие поверхности может вызвать быстрое охлаждение поверхности и растрескивание.

Чтобы контролировать как температуру бетона, так и разницу температур, рассмотрите возможность использования предварительно установленных охлаждающих труб. Охлаждающие трубы отводят тепло из бетона и могут снизить как максимальную температуру бетона, так и разницу температур. Охлаждающие трубы также могут значительно сократить время охлаждения бетона и ускорить процесс строительства.

Тепловое моделирование

В рамках теплового плана рассмотрите возможность использования компьютерного теплового моделирования для оценки максимальной температуры бетона и разницы температур. Кроме того, с помощью моделирования можно оценить и оптимизировать размер заливки (размер подъема или блока), графики размещения (временные интервалы между размещениями) и план контроля температуры, чтобы минимизировать риск термического растрескивания. Компьютерное моделирование — это быстрый и эффективный способ оценить различные варианты контроля температуры и термического растрескивания.В большинстве случаев стоимость моделирования незначительна по сравнению с потенциальной экономией от оптимизации плана терморегулирования.

Список литературы

1. ACI 207.1R-05 (2012) Руководство по массовому бетону , Американский институт бетона, www.concrete.org

2. ACI 301-10 Спецификации для конструкционного бетона , Американский институт бетона, www.concrete.org

3. Гайда, Джон, Массовый бетон для зданий и мостов, Ассоциация портландцемента, 2007 г., www.цемент.org

Для доп. Информации:

ACI 207.1R-05 Руководство по массовому бетону

ACI 207.4R-05 (2012) Системы охлаждения и изоляции для массового бетона

ACI 207.2R-07 Отчет о влиянии теплового изменения и изменения объема на растрескивание массивного бетона

Ким Башам — президент компании KB Engineering LLC, которая предоставляет инженерные и научные услуги бетонной промышленности.Бэшем также проводит семинары и тренинги, посвященные всем аспектам бетонных технологий, строительства и устранения неисправностей. С ним можно связаться по электронной почте [email protected].

Л. Дж. Мотт, ЧП, президент компании GES Tech Group, Inc., которая предоставляет общие услуги в области машиностроения, строительства, строительства и судебной экспертизы широкому кругу клиентов и отраслей. Мотт — эксперт в области предварительного моделирования методом конечных элементов, специализирующийся на нелинейной статической и динамической механике и термодинамике переходных процессов.С ним можно связаться по электронной почте [email protected].

Быстротвердеющий цемент | Журнал Concrete Construction

Старая пословица «время — деньги», безусловно, применима к строительной отрасли. Задержки с ожиданием доставки материалов или их надлежащего отверждения были головной болью подрядчиков на протяжении десятилетий. Время имеет существенное значение для многих конкретных проектов, но подрядчики не могут жертвовать качеством, долговечностью или экономией средств просто ради сокращения времени строительства. Вот почему многие бетонные подрядчики обращаются к быстротвердеющему гидравлическому цементу, чтобы уложиться в сжатые сроки.Быстротвердеющий гидравлический цемент не только является более надежной альтернативой портландцементу для многих проектов, но и его быстротвердеющие свойства делают его идеальным решением для сегодняшних проектов с ограниченными сроками и бюджетом.

Преимущества перед портландцементом

Потребность в более прочном цементе подтолкнула исследования и разработки, в результате которых был произведен цемент быстрого схватывания CTS Cement Mfg. Corp. Хотя портландцемент успешно используется в течение многих лет, он не лишен ограничений. Бетон из портландцемента при высыхании склонен к растрескиванию при усадке.Он подвержен действию сульфатов и имеет нежелательную реакцию с определенными агрегатами (ASR). Как правило, при ускорении увеличения прочности портландцементного бетона за счет более тонкого помола или химических добавок наблюдается значительное увеличение усадки при высыхании.

Быстротвердеющий гидравлический цемент обеспечивает меньшую усадку и превосходную стойкость к химическому воздействию. Он достигает прочности намного быстрее, чем портландцемент, и многие установки могут быть введены в эксплуатацию всего за один час.По сравнению с портландцементом, быстротвердеющий гидравлический цемент за несколько часов достигает типичной прочности на сжатие, для достижения которой эквивалентной портландцементной смеси требуется один месяц.

Быстротвердеющий гидравлический цемент используется как для ремонта бетона, так и для нового строительства, где требуются повышенная долговечность и быстрое увеличение прочности. Он смешивается и упаковывается в широкий спектр высокоэффективных продуктов, включая безусадочный раствор, строительный ремонтный раствор, бетон, наружную штукатурку и другие цементные продукты.

Свойства

Быстротвердеющий гидравлический цемент производится с использованием аналогичного сырья, оборудования и процессов, используемых для производства портландцемента, но на этом сходство заканчивается. Химический состав быстротвердеющего гидравлического цемента, который отличается от портландцемента, состоит в основном из гидравлического сульфата тетракальция триюмината (CSA) и силиката дикальция (C2S). C2S — самый прочный состав из портландцемента. Компаунд CSA, часто называемый сульфоалюминатом кальция, гидратируется с образованием эттрингита — прочного игольчатого кристалла, который быстро развивается, обеспечивая высокие характеристики быстротвердеющего гидравлического цемента.Еще одним важным аспектом химического состава этого продукта является отсутствие трикальцийалюмината (C3A), который делает цемент восприимчивым к сульфатной атаке. Поскольку быстротвердеющий гидравлический цемент практически не содержит C3A, он очень прочен в сульфатных средах.

Преимущества

В качестве жизнеспособной альтернативы портландцементу быстротвердеющий гидравлический цемент предлагает ряд преимуществ, включая долговечность, универсальность, скорость и простоту использования, а также экономическую выгоду и экологические соображения.

• Прочность. Количество воды для затворения в бетоне является важным фактором его долговечности. В случае портландцементного бетона вода для смешивания, необходимая для того, чтобы сделать его достаточно жидким для укладки, превышает воду, необходимую для гидратации цемента. Этот избыток воды, часто называемый удобной водой, со временем испаряется, оставляя пустоты или поры в бетоне и вызывая усадку при высыхании. В типичной бетонной смеси с портландцементом избыток удобной воды составляет около 50% воды в смеси.
  В быстротвердеющем гидравлическом цементе вода, необходимая для гидратации CSA-компаунда, в несколько раз больше, чем для гидратации типичных портландцементных компаундов. В типичной быстротвердеющей гидравлической бетонной смеси почти вся вода, используемая в смеси, расходуется в процессе гидратации, в результате чего получается плотный бетон с очень низкой усадкой при высыхании.
  Пустоты или поры в бетоне, наряду с усадочными трещинами при высыхании, обеспечивают пути проникновения веществ, разрушающих бетон и арматурную сталь.Быстротвердеющий гидравлический бетон с меньшим количеством пор и меньшей усадкой при высыхании более долговечен, чем бетон из портландцемента.
• Универсальность. Быстротвердеющий гидравлический цемент может быть разработан для широкого спектра применений. Различные свойства, такие как время схватывания, текучесть, содержание воздуха и цвет, легко регулируются с помощью имеющихся в продаже добавок. Быстротвердеющий гидравлический цемент обладает высокой устойчивостью к замерзанию и оттаиванию, и из-за его быстрой гидратации может использоваться в холодных погодных условиях, которые невозможны с портландцементом.
• Скорость. Сегодняшние проекты, основанные на графике, требуют быстрых строительных решений. Одним из таких примеров является завод по очистке сточных вод Hyperion в Лос-Анджелесе. Обслуживая более четырех миллионов жителей, старейшее и крупнейшее предприятие по очистке сточных вод города имеет среднюю мощность 450 миллионов галлонов в день. Генеральный подрядчик проекта, Kiewit, Санта-Фе-Спрингс, Калифорния, решил использовать продукт, чтобы сократить время строительства и обеспечить высокую долговечность. Десять поддонов со смесью для строительных смесей были использованы для капитального ремонта резервуаров для сбора сточных вод.Первоначальные спецификации предусматривали 28 дней для процесса ремонта, а использование быстротвердеющего гидравлического цемента позволило завершить проект всего за три дня.
• Простота использования. Поскольку большая часть инфраструктуры в США изнашивается, ремонтные работы становятся необходимостью как по соображениям безопасности, так и по эстетическим соображениям. Более высокая долговечность быстротвердеющего гидравлического цемента предлагает реальное решение для ремонтных работ, а не просто временный, недолговечный пластырь.
  Реставрационные проекты чрезвычайно сложны, так как перед конструкторскими и строительными командами стоит дополнительная задача — согласовать старый внешний вид.Исторический отель Shattuck, открытый в 1910 году, в центре Беркли, штат Калифорния, является одним из главных зданий в этом районе. Хотя они никогда не использовали продукт, BPR Properties, Пало-Альто, Калифорния, предпочли использовать Cement All для затирки цементного раствора при ремонте. В рамках проекта необходимо было использовать восемнадцать различных типов ремонта, и подрядчик мог использовать цемент All для всех ремонтов, что позволило завершить проект быстрее.
• Рентабельность. Несмотря на то, что портландцемент менее дорог по первоначальной стоимости, чем быстротвердеющий гидравлический цемент, его долговечность, быстрое время отверждения, меньшая усадка и устойчивость к химическому воздействию перевешивают разницу в стоимости, особенно когда затраты времени добавляются к стоимости уравнение.Для подрядчика или владельца стоимость времени задержки ремонта, которая приводит к позднему открытию гаража, взлетно-посадочной полосы аэропорта или торгового центра, часто намного превышает премию, уплаченную за быстротвердеющий гидравлический цемент. На многих должностях бонусы за своевременное выполнение работы или за ранее завершенный проект — это хорошо потраченные деньги. Компания
  Superior Wall Systems, Фуллертон, Калифорния, выбрала WunderFixx — прочный, быстро схватывающийся, однокомпонентный бетонный заделочный материал, в состав которого входит гидравлический цемент высшего качества, высокоэффективные полимеры и мелкоизмельченный заполнитель — для проекта по адресу: Sony Picture Studios.Для этого проекта критически важно было добиться сверхгладкой отделки штукатурной системы. Подрядчик проекта узнал об этом продукте на выставке и подумал, что это будет лучшее приложение для этой работы в отличие от акриловой системы. WunderFixx требовал меньшего количества слоев, потому что он имел гораздо больший разброс, чем акриловая система, поэтому подрядчик смог обеспечить огромную экономию затрат за счет использования меньшего количества материала. Нанесение царапин, коричневое покрытие, два слоя основного материала, а затем быстро схватывающийся продукт служили последним слоем на штукатурке.Владельцу понравилась гладкая и тонкая растекаемость продукта, отсутствие следов вибрации, а также тот факт, что продукт разработан для шлифования.
  Еще один пример экономии средств, которую может обеспечить быстросхватывающийся гидравлический цемент, можно найти на проекте шоссе 23 в Калифорнии. Компания Security Paving, Sun Valley, Калифорния, подрядчик по проекту, использовала 20 поддонов ремонтной смеси DOT для ремонта дорог и мостов. Некоторые из выполняемых работ были вертикальными по своей природе, но большая часть была плоской, глубиной от 1 до 8 дюймов.Они смогли использовать на треть меньше материала, что сэкономило много денег.
• Экологическая ответственность. Быстротвердеющий гидравлический цемент имеет гораздо меньший углеродный след, чем портландцемент. В процессе производства быстротвердеющий гидравлический цемент снижает выбросы CO2 на 32–36% по сравнению с обычными процедурами производства портландцемента. Это связано с тем, что быстротвердеющий гидравлический цемент производится при более низких температурах, поэтому требуется меньше ископаемого топлива.Также требуется меньше известняка на тонну, что еще больше снижает выбросы CO2.

Быстротвердеющий гидробетон намного прочнее портландцемента и более устойчив к сульфатным и другим видам химического воздействия. Благодаря химическому составу, более низкой пористости и последующему внутреннему самовысыханию быстротвердеющий гидравлический цемент чрезвычайно невосприимчив к карбонизации, чувствительности к замерзанию / оттаиванию и выщелачиванию кислотными дождями. Быстротвердеющий гидравлический цемент доказал свою эффективность в полевых условиях, что превышает нормальный срок службы портландцементного бетона.

Проверенная технология

Подрядчики по всей стране уже почти три десятилетия осознают преимущества использования быстротвердеющих гидравлических цементных изделий в различных проектах. Подсчитайте стоимость долговечности и времени, и станет очевидным, что быстротвердеющий гидравлический цемент является жизнеспособной и рентабельной альтернативой портландцементу. Для смешивания быстротвердеющего гидравлического цемента не требуется специального оборудования, его можно ввести в эксплуатацию всего за час, что позволяет подрядчикам выполнять работы быстрее.Быстротвердеющий гидравлический цемент может получить такую ​​же прочность всего за шесть часов, как 28-дневная прочность эквивалентной портландцементной смеси.

Фрэнк Сенаторе — вице-президент по фасованной продукции CTS Cement Mfg. Corp.

Отверждение цементного бетона — время и продолжительность

🕑 Время чтения: 1 минута

Отверждение цементного бетона определяется как процесс поддержания нормальных условий влажности и температуры бетона для реакции гидратации, в результате чего бетон со временем приобретает затвердевшие свойства.Основные компоненты, о которых необходимо позаботиться, — это влажность, тепло и время в процессе отверждения.

Почему требуется выдержка цементного бетона?

Выдержка цементобетона необходима по следующим причинам:

• Для предотвращения преждевременного высыхания бетона из-за солнечного излучения и ветра. Это предотвращает пластическую усадку бетона.
• Помогает поддерживать температуру бетона, обеспечивая процесс гидратации. Процесс гидратации требует, чтобы вода продолжалась и выделяет тепло.
• Отверждение способствует затвердеванию бетона и его сцеплению с внутренними материалами и арматурой. Это помогает предотвратить повреждение соединения между бетоном и арматурой из-за вибрации и ударов.
• Это помогает создавать непроницаемый, прочный бетон без трещин.

Рис. 1. Отверждение бетонной плиты крыши с помощью пондинга.

Когда наступает подходящее время для схватывания бетона?

Время начала отверждения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона.На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.

Испарение влаги происходит за счет разницы в давлении пара на бетонной поверхности и в окружающем воздухе. Когда разница высока, скорость испарения высока.

Рис 2: Трехфазное отверждение бетона

ACI 308 — Руководство по отверждению бетона предлагает три фазы отверждения бетона. Эти фазы показаны на рисунке 1.6 ACI 308.

Правильное время схватывания бетона зависит от:

1. Первоначальное отверждение

Когда бетон укладывается и уплотняется, происходит вытекание воды, которая поднимается через поверхность бетона из-за оседания бетона. Скорость и продолжительность кровотечения зависят от многих факторов, включая свойства бетонной смеси, глубину или толщину бетона, метод уплотнения бетона и т. Д.

Эти сливные воды начинают испаряться с поверхности.Когда вся стекающая вода исчезнет с поверхности, начинается высыхание бетона, затем требуется первоначальное отверждение бетона, чтобы минимизировать потерю влаги и предотвратить пластические усадочные трещины в бетоне до и во время отделочных операций.

Первоначальное отверждение бетона может быть выполнено с помощью таких методов, как запотевание или использование средств для уменьшения испарения, или путем установки солнцезащитных козырьков и ветровых стекол.

2. Промежуточное отверждение

Промежуточное отверждение проводится, когда операции по отделке бетонной поверхности были выполнены перед окончательным схватыванием бетона.Это происходит, когда необходимая текстура поверхности бетонных элементов достигается быстро или когда схватывание бетона задерживается.

3. Окончательное отверждение

Когда бетон закончен после окончательного схватывания бетона, должно быть выполнено окончательное отверждение бетона. Это помогает предотвратить высыхание поверхности бетона, поскольку потеря влаги с поверхности бетона происходит немедленно.

Какая продолжительность выдержки цементобетона?

Продолжительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность бетонных конструктивных элементов.На следующем рисунке показано, как прочность бетона на сжатие увеличивается со временем, когда он затвердевает в течение более длительного времени.

Рис. 3: Влияние продолжительности отверждения в воде на прочность бетона

Продолжительность отверждения бетона зависит от

1. Причина отверждения, т.е. предотвращение пластической усадки, контроль температуры, прочность и долговечность бетона.
2. Размер бетонного конструктивного элемента
3. Тип марки бетона и скорость твердения бетона
4. Температурный и влажностный режим окружающей среды
5. Условия воздействия на поверхность бетона во время и после отверждения
6. Требование отверждения продолжительность в соответствии со спецификацией бетона

Комитет Американского института бетона (ACI) 301 рекомендует минимальный период отверждения, соответствующий бетону, достигающему 70 процентов указанной прочности на сжатие.Часто указываемое семидневное отверждение соответствует примерно 70 процентам указанной прочности на сжатие.

Индийский стандарт IS 456–2000 рекомендует, чтобы продолжительность отверждения бетона составляла не менее семи дней в случае обычного портландцемента и не менее десяти дней для бетона с минеральными добавками или цементных смесей. Он также рекомендует, чтобы продолжительность отверждения была не менее десяти дней для бетона, подвергающегося воздействию сухой и жаркой погоды, и 14 дней для бетона с минеральными добавками или смешанного цемента в жаркую и сухую погоду.

Ссылки

1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по отверждению бетона
2. BS 8110 — Британский стандарт для проектирования и строительства железобетонных и предварительно напряженных бетонных конструкций
3. IS 456-2000: Индийский стандартный свод правил для простого и железобетона

1. Что такое твердение бетона?

Отверждение цементного бетона определяется как процесс поддержания нормальных условий влажности и температуры бетона для реакции гидратации, так что бетон со временем приобретает затвердевшие свойства.

2. Почему требуется выдержка цементобетона?

Отверждение цементного бетона необходимо по следующим причинам:
1. Для предотвращения преждевременного высыхания бетона из-за солнечной радиации и ветра.
2. Поддерживать температуру бетона за счет процесса гидратации.
3. Для упрочнения и сцепления с внутренними материалами и арматурой. Это помогает предотвратить повреждение соединения между бетоном и арматурой из-за вибрации и ударов.
4. Разработать непроницаемый, без трещин и прочный бетон.

3. Сколько времени нужно для отверждения бетона?

Время начала отверждения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона. На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.

4. Какова продолжительность выдержки цементобетона?

Продолжительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность бетонных конструктивных элементов.Однако через 28 дней после заливки бетона процесс гидратации бетона завершается на 99%. Далее продолжение лечения бесполезно.

5. Какие стандартные коды для твердения бетона?

1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по отверждению бетона.
2. BS 8110 — Британский стандарт проектирования и строительства железобетонных и предварительно напряженных бетонных конструкций.
3. IS 456 — 2000: Индийский стандартный свод правил для простого и железобетона.

Подробнее:
1. Способы отверждения бетона для различных типов конструкций / конструкций
2. Методы отверждения бетонных конструкций и их сравнение
3. Отверждение высокоэффективного бетона — методы и продолжительность отверждения
4. Метод ускоренного отверждения для Испытание бетона на прочность при сжатии
5. Методы отверждения бетона для различных типов конструкций / конструкций

16 главных ошибок, которые делают люди при укладке бетона

Установка бетона далеко не так проста, как кажется.Перед тем, как на строительную площадку будет нанесена хоть одна капля бетона, необходимо тщательно подготовиться. Все, от дизайна смеси, количества бетона до закупки, подготовки площадки, инструментов, прогноза погоды, процесса укладки, снятия формы и процесса отверждения, необходимо продумать заранее. И то, что работает для одного сайта, может не работать для другого.

Здесь мы собрали 16 основных ошибок, которые люди допускают при укладке бетона в надежде помочь вам избежать некоторых дорогостоящих и неприятных головных болей.

1. Непонимание, сколько бетона действительно нужно для проекта.

Бетон всегда имеет три измерения, и одна из первых ошибок, которые люди делают при выборе бетона, — это недооценка толщины бетона, необходимой для их проекта. Декоративный или ненесущий бетон может быть более или менее поверхностным, но размеры имеют решающее значение для полов, фундаментов, проездов и несущих опор.

Точная толщина зависит от того, какой вес выдержит бетон.Подъездные пути, по которым проходит интенсивное движение от свалок или трейлеров, должны быть толще, чем проезды, предназначенные, например, для четырехдверного седана.

Общая толщина плиты включает:

4 дюйма для тротуаров

6 дюймов или более для проезжей части жилых домов

От 8 до 10 дюймов для коммерческих проездов

От 10 до 12 дюймов для погрузки доков или площадок для мусорных контейнеров

Калькулятор бетона можно использовать для перевода трехмерных измерений в кубические ярды бетона, но обязательно введите правильную толщину для вашего проекта.Бетон, который слишком тонкий для использования по назначению, легко треснет и разрушится.

2. Не округляем заказ бетона.

Бетон быстро сохнет, поэтому после заливки не остается времени на ошибки или корректировки. Делая заказ на бетон, не старайтесь быть экономным или точным. Будьте осторожны и закажите немного более конкретный, чем вы думаете, что вам нужно. Если измерения были немного неточными, дополнительный бетон пригодится.Если измерения были идеальными, водитель увозит лишний бетон.

3. Конкретное мышление одинаково.

Бетон — это гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. В зависимости от назначения бетона могут потребоваться разные составы смеси.

Бетон состоит из тех же трех основных ингредиентов:

• Портландцемент
• Вода
• Заполнители (песок как мелкий заполнитель и гравий как крупный заполнитель)

Звучит просто, правда? Фактически, существует пять основных типов портландцемента, как это определено Американским обществом испытаний и материалов (ASTM):

Тип I: общего назначения, подходит для большинства зданий, мостов, тротуаров и т. Д.

Тип II: умеренная сульфатостойкость, подходит для бетона, подверженного воздействию почвы или воды, содержащей ионы сульфата

Тип III: высокая начальная прочность, подходит для бетонирования в холодную погоду и быстрого строительства

Тип IV: низкая теплота гидратации, редко используется при строительстве плотин

Тип V: высокая сульфатостойкость, подходит для бетона, подверженного высоким уровням сульфат-ионов

Помимо трех основных компонентов, существуют также дополнительные ингредиенты, известные как добавки.Добавки придают бетону дополнительные свойства или прочность и делают его пригодным для различных применений.

Добавки попадают в одну из семи основных категорий:

Ускорение добавок значительно ускоряет процесс отверждения, который может занять от 3 до 14 дней. Это особенно полезно при укладке нового бетона в неблагоприятных погодных условиях, поскольку процесс отверждения имеет решающее значение для достижения бетоном своей потенциальной прочности и может зависеть от отрицательных температур

Воздухововлечение — это тип добавки, которая улучшает способность бетона выдерживать цикл замораживания-оттаивания, тем самым уменьшая образование трещин.Воздухововлечение предлагает ряд других преимуществ, включая улучшенную обрабатываемость, повышенную долговечность, уменьшение кровотечения и меньшую сегрегацию.

Антикоррозионные добавки используются в железобетоне для замедления коррозии стальной арматуры. Добавки, ингибирующие коррозию, особенно полезны в подводных бетонных конструкциях или тех, которые подвергаются воздействию элементов, таких как автомобильные мосты и гаражи.

Замедляющие добавки дают эффект, противоположный ускоряющим добавкам, потому что они замедляют скорость схватывания бетона.Они полезны в жарких погодных условиях, когда бетон высыхает и затвердевает быстрее, чем хотелось бы.

Уменьшающие усадку добавки борются с усадкой, возникающей при высыхании бетона, тем самым уменьшая образование трещин и увеличивая срок службы.

Суперпластификаторы обеспечивают временную удобоукладываемость бетона с низкой оседанием, облегчая его заливку и укладку. Суперпластификаторы работают всего от 30 до 60 минут, после чего бетон возвращается к своему первоначальному состоянию с низкой текучестью, и его становится очень трудно обрабатывать.

Водоредуцирующие добавки влияют на соотношение вода / цемент, чтобы получить бетон, с которым легко работать, но который имеет свойства бетона с меньшим количеством воды и более плотным цементным тестом.

4. Отсутствие под рукой всех необходимых инструментов.

Одна вещь, о которой всегда нужно помнить, — это узкое временное окно, в течение которого бетон может обрабатываться после заливки.Подготовка имеет первостепенное значение при укладке бетона. Отсутствие под рукой подходящих инструментов может привести к некачественной установке и потере времени, усилий и денег. Нет времени на быстрый поход в строительный магазин, чтобы купить забытый инструмент, и нет времени на эксперименты с инструментами, не предназначенными для работы с бетоном.

Перед началом конкретной установки проверьте и дважды проверьте, есть ли все инструменты под рукой и что все члены команды понимают их использование.Общие инструменты включают тачки промышленного класса; кельмы для бетона; поплавок дарби, бычий и / или ручной поплавок; стяжка; грабли и веник для бетона; и, конечно же, защитные ботинки, перчатки и другое снаряжение.

5. Недооценка важности бетонных опалубок с правильной опорой.

Бетонные формы служат «контейнером» для жидкого бетона и удерживают его в нужной форме до тех пор, пока он не сможет выдержать собственный вес после полного затвердевания и высыхания.Опалубки должны иметь плотные стыки, чтобы предотвратить просачивание бетона, должны быть жесткими, чтобы бетон не прогибался, и должны быть достаточно прочными, чтобы надежно удерживать бетон на месте.

Важно отметить, что формы также должны быть горизонтальными, где это необходимо, и иметь соответствующую опору или распорки. Тщательное строительство бетонных форм гарантирует, что готовое бетонное изделие будет иметь правильную форму, что влияет на его общую прочность и долговечность.

Формы чаще всего изготавливают из древесины хвойных пород, например ели, пихты и сосны, но они также могут быть изготовлены из волокна, глины или металла.При использовании деревянных опалубок рекомендуется выровнять сторону, обращенную к бетону, а также создать водонепроницаемое пазогребневое соединение. Раскосы, распорки, стойки, стяжные тросы, анкерные стержни и другие виды опор сохраняют формы в их надлежащей форме до тех пор, пока бетон не будет залит и / или затвердеет.

Чтобы облегчить удаление формы, обработайте формы легким вазелиновым маслом (или шеллаком при использовании фанеры). Масло не только предотвращает прилипание бетона к формам, но также предотвращает впитывание воды деревянными формами, что может привести к короблению.В процессе отверждения бетон должен естественным образом слегка сжиматься, отталкиваясь от форм и облегчая их отрыв. Используйте деревянный клин, чтобы оторвать форму от бетона, чтобы не сломать край бетона.

6. Быстрая заливка бетона без надлежащей подготовки площадки.

Заливка бетона — это захватывающая часть, и очень хочется броситься на этот шаг. Но неправильная подготовка места может вызвать многочисленные головные боли.Найдите время, чтобы правильно подготовить сайт для достижения наилучших результатов.

Бетон необходимо укладывать на ровную, хорошо дренированную и уплотненную поверхность для достижения наилучших результатов. Это требует некоторой расчистки земли, чтобы удалить мягкий верхний слой почвы, а также любые корни, которые могут мешать бетону в будущем. Затем участок необходимо выровнять. Чаще удаляют грязь, чем добавляют для этого. Несколько дюймов гравия обычно кладут на грязь, а затем уплотняют, чтобы бетон не сдвигался и не растрескивался.

Гравий также способствует отводу воды, которая может попасть под бетонную конструкцию. Но поскольку вода может вызвать разбухание земли, что также может привести к сдвигу и растрескиванию бетона, разумно создать дренажный канал вокруг бетона, чтобы вода могла течь вокруг и от бетона.

Бетонные опалубки следует возводить только на полностью ровном и компактном участке.

7.Отсутствие подкрепления при необходимости.

Бетон может показаться прочным, долговечным и долговечным материалом, но у него есть один серьезный недостаток: он склонен к растрескиванию. Армирование бетона сталью — обычная практика, потому что свойства стали дополняют свойства бетона, и с этими двумя материалами легко работать. Сталь обладает высокой прочностью на разрыв, а бетон способен выдерживать большие нагрузки без сжатия. Вместе они создают превосходный строительный материал: железобетон.

Железобетон позволяет небоскребам достигать невероятных высот, но столь же разумно использовать его в проектах, расположенных ближе к земле. Мосты, лестницы, туннели и перекрытия — все из них имеют стальную арматуру. Для долговечности и безопасности для большинства недекоративных применений бетона требуется некоторый уровень стальной арматуры.

Арматура, стальная сетка, стальное волокно, целлюлозное волокно, переработанное ковровое волокно и стекловолокно используются наиболее часто, и каждая из них имеет свой уникальный способ интеграции с бетоном для достижения наилучших результатов.

8. Неправильная установка арматуры из стальной сетки.

Стальная сетка — это всего лишь один из вариантов армирования бетона, но она особенно популярна, поскольку ее можно согнуть, чтобы она соответствовала разным формам, например, колоннам или стенам.

Но для достижения наилучших результатов стальная сетка должна располагаться в центре бетона, а не в нижней или верхней части.

Вместо этого следует залить чуть больше половины бетона, прежде чем стальная сетка будет помещена сверху.Затем сверху заливается остаток бетона. Вес этого бетона слегка толкает стальную сетку вниз, поэтому она приземляется более или менее в центре. «Бутерброды» из стальной сетки также можно разместить перед заливкой бетона, но для одного листа сетки достаточно описанного выше метода.

9. Пытаться выполнять работу в одиночку.

Бетон — материал, чувствительный ко времени. Бетон остается пластичным в течение ограниченного времени.Никогда не планируйте заливку и отделку бетона самостоятельно. Это только откроет дверь для дорогостоящих и трудоемких проблем. Планируйте делать это правильно или не делать вообще.

Найдите как можно больше людей, чтобы принять участие. Как только вы решите, что у вас достаточно людей, найдите еще несколько. Ошибайтесь в том, что помощи слишком много, а не недостаточно. Неправильная отделка бетона после заливки может привести к тому, что бетон станет более слабым, чем ожидалось, хрупким, подверженным атмосферным воздействиям, комковатым, неровным и т. Д.Лучше перестраховаться, чем сожалеть.

10. Использование неправильного соотношения вода / цемент.

Соотношение вода / цемент сравнивает вес воды и вес цемента в бетонной смеси в целом. Соотношение вода / цемент влияет на удобоукладываемость, время схватывания, прочность и долговечность бетона.

Единые строительные нормы и правила предписывают, каким должно быть надлежащее соотношение вода / цемент в различных обстоятельствах.В общем, водоцементное соотношение, равное 0,50, является достаточным. Более высокий водный коэффициент может привести к растрескиванию из-за чрезмерной усадки из-за испарения воды, тогда как более низкий водный коэффициент может привести к тому, что бетон будет трудно заливать и маневрировать. Добавки можно использовать для улучшения удобоукладываемости бетона, не влияя на соотношение вода / цемент.

11. Пробуем заливать бетон в плохих погодных условиях.

Теплые дни без дождя идеально подходят для заливки бетона.Фактически, предпочтительнее, по крайней мере, три дня без экстремально жаркой погоды, минусовых температур или дождя в прогнозе.

Температура бетона в течение первых 24-48 часов определяет, достигнет ли бетон своего потенциала прочности. Бетон, который замерзает в течение этого периода времени, существенно ослабевает, поэтому необходимо принять меры для его изоляции. Изоляционные плиты из пенополистирола, изоляционные одеяла или обогреваемые шкафы могут использоваться для сохранения тепла в холодную погоду.

Жаркая погода, напротив, вызывает слишком быстрое испарение воды из бетона. Процесс отверждения требует, чтобы бетон оставался влажным в течение нескольких дней. Можно использовать спринклеры, чтобы поддерживать постоянную влажность участка, или можно накрыть бетон покрытием для удержания влаги.

Конечно, дождливые дни создают проблемы, потому что лишняя вода может исказить хрупкое соотношение цемент / вода в бетоне при его заливке. В таких погодных условиях целесообразно изменить график заливки наружного бетона, но водонепроницаемого ограждения может хватить.

В конце концов, в году обычно бывает больше дней, доставляющих беспокойство по бетону, чем дней, когда погода идеально подходит для этой цели. Знайте, что погода влияет на прочность бетона в первые дни и какие меры предосторожности следует соблюдать.

12. Уход после заливки бетона.

Бетон имеет жидкие свойства, когда он только что замешан, но его заливка не приведет к получению ровной и ровной поверхности без небольшой работы.

Вне зависимости от того, заливается ли бетон непосредственно в формы из автобетоносмесителя или транспортируется туда тачкой или насосом, бетон следует укладывать как можно ближе к конечной точке покоя. Бетон, который слишком сильно раздвигается, может переутомиться и склонен к растрескиванию. Можно использовать специальные грабли для бетона, чтобы слегка манипулировать бетоном, чтобы уменьшить воздушные карманы.

Когда бетон достигает верха формы, по верху бетона проводят стяжку, чтобы выровнять ее.Используйте плотный, бычий поплавок или ручную поплавок, чтобы отрегулировать любые области, которые могут иметь воздушные карманы или нуждаться в дополнительном сглаживании, соблюдая осторожность, чтобы не проводить слишком много времени в какой-либо отдельной области.

Как только стекающая вода выйдет на поверхность и испарится, добавьте текстуру для сцепления. Бетонную щетку можно легко протащить под углом 90 градусов к бетонной поверхности, чтобы создать гребни сцепления. Или в это время можно провести декоративное тиснение.

Наконец, необходимо рассмотреть процесс отверждения.Наиболее распространено влажное лечение. Это означает, что вам нужно будет разработать метод, позволяющий либо поддерживать постоянную влажность бетона, либо удерживать влагу в бетоне.

13. Удаление форм до того, как бетон действительно высохнет.

Формы или «опалубку», удерживающую бетон на месте до его высыхания, следует оставить в покое не менее чем на два дня, чтобы бетон полностью высох. Если опалубку снять слишком рано, бетон может начать прогибаться, трескаться и разрушаться, особенно если такие условия, как температура, влияют на его прочность.Наберитесь терпения, как бы увлекательно ни было видеть готовый продукт. На самом деле, как вы узнаете ниже, бетон требует внимания даже после снятия формы.

14. Переработка бетона.

Бетон действительно требует немного дополнительного внимания после того, как он был залит, но если его слишком много перемещать или «перерабатывать», могут возникнуть множественные проблемы. Кроме того, эти проблемы могут усугубиться попыткой выполнить завершающие этапы слишком рано.Избегайте прикосновения к бетону после плавания быка до тех пор, пока не исчезнет спускная вода, так как может произойти следующее:

• Переработанный бетон может высохнуть и потрескаться.
• Бетон, который подвергается чрезмерной обработке до того, как отводимая вода поднимется на поверхность, может удерживать эту лишнюю воду в смеси, что в будущем приведет к проблемам с образованием накипи.
• Переработанный бетон также может вызывать отделение заполнителей от цемента, что приводит к образованию слишком большого количества мелкого материала у поверхности.

15. Создание скользкого покрытия пешеходных дорожек.

В частности, для бетонных плит текстурированная отделка — это вопрос безопасности, а не только то, что хорошо выглядит или добавляет визуального интереса. Гладкий бетон может быть очень гладким и скользким, но текстурированный бетон обеспечивает большее сцепление. Легкий способ добавить текстуру — провести по поверхности бетонной щеткой до того, как цемент затвердеет.

Текстура также может быть добавлена ​​к бетону с помощью декоративных накладок, которые могут придать бетону вид камня, плитки или кирпича.Третий метод — добавить к герметику зернистый материал перед нанесением или использовать кондиционер, который уже содержит нескользящую добавку в составе.

Шероховатая текстура менее важна для других бетонных целей и может быть совершенно нежелательной, например, в бетонных столешницах. При желании можно получить гладкую гладкую поверхность.

16. Нетерпеливость в процессе лечения.

Заливка, схватывание и отделка бетона — тяжелая работа, и возникает соблазн считать проект «готовым и очищенным от пыли», когда бетон становится заметно сухим и несущим.Однако он требует дополнительного ухода, и это называется лечением.

Отверждение бетона обеспечивает достижение желаемой прочности без растрескивания и превращения в хрупкий. Различные типы бетона имеют разное минимальное время твердения, рекомендованное Американским институтом бетона (ACI):

• ASTM C 150 Тип I — 7 дней

• ASTM C 150 Тип II — 10 дней

• ASTM C 150 Тип III — 3 дня

• ASTM C 150 Тип IV или V — 14 дней

• ASTM C 595, C 845, C 1157 — варьируется

Бетон не достигает максимальной прочности при несоответствии содержания влаги в процессе отверждения.Вода, интегрированная в исходную смесь, испаряется с поверхности и может вызвать растрескивание, если некоторая часть воды не будет пополнена для восстановления некоторого баланса между внутренней частью и поверхностью бетона. Также необходимо поддерживать надлежащую температуру (более 50 градусов по Фаренгейту — это общее правило), что делает крайне важным заливку бетона в идеальных погодных условиях и с многообещающим прогнозом погоды.

Отверждение может быть достигнуто путем поддержания бетона во влажном состоянии, путем использования покрытия для предотвращения испарения или использования химических улучшающих свойств.

Учитывая все обстоятельства, важно знать, с каким типом бетона вы работаете, и набраться терпения, чтобы дать бетону затвердеть в течение минимально рекомендованного периода времени.

Вкратце: подготовка окупается

Наслаждайтесь вашим конкретным творением!

Планы терморегулирования для массивного бетона

Для массивных элементов, таких как опоры моста, требуются планы терморегулирования, чтобы минимизировать растрескивание и сохранить качество бетона.Правильное дозирование смеси и правильные методы строительства гарантируют, что вы получите необходимую производительность. Изображение Shutterstock.

Спецификации для массового бетона требуют планов терморегулирования для сведения к минимуму образования трещин. Традиционно массовый бетон означал плотины. Но другие конструкции могут быть достаточно большими или иметь достаточно портландцемента, чтобы их можно было рассматривать как массивный бетон.

ACI 207.1R определяет массовый бетон как «любой объем бетона с размерами, достаточно большими, чтобы требовать принятия мер, чтобы справиться с выделением тепла в результате гидратации цемента и сопутствующим изменением объема для минимизации растрескивания.”

Департамент транспорта многих штатов требует от подрядчиков предоставления планов терморегулирования для элементов моста. Планы терморегулирования гарантируют, что разница между температурой ядра и температурой поверхности никогда не будет достаточно высокой, чтобы вызвать растрескивание. План может либо использовать максимально допустимый перепад температур 35 ° F, либо продемонстрировать, что приложенные напряжения никогда не превышают прочность бетона на растрескивание. Компания Beton выполнила множество планов терморегулирования мостов. Мы можем помочь вам разработать спецификацию для плана терморегулирования или выполнить спецификацию, написанную кем-то другим.

Почему возникает проблема с выработкой тепла?

При гидратации цемента выделяется тепло, вызывающее расширение бетона. В конце концов, гидратация замедляется, тепло начинает рассеиваться, и поверхность начинает остывать. Однако он не может сжиматься, потому что его сдерживает теплый бетонный стержень. Это создает растягивающие напряжения, и если эти напряжения достаточно высоки, бетон треснет. Эти трещины не маленькие — они могут быть достаточно широкими, чтобы в них можно было воткнуть палец, и распространяться по всей толщине.

Другие проблемы возникают при затвердевании бетона при повышенных температурах. Во-первых, продукты гидратации образуют твердую плотную оболочку вокруг зерен цемента, оставляя сеть крупных взаимосвязанных пор. Хлорид-ионы, например, гораздо легче проникают в бетон, гидратированный при 120 F, чем в 68 F. Эффект от этого повышения температуры гидратации сравним с эффектом увеличения водоцементного отношения с 0,40 до 0,50. Не существует определенного предела, ниже которого температура не влияет на структуру пор.

Другая проблема — задержка образования эттрингита. Эттрингит — нормальный продукт гидратации портландцемента. Однако при температурах отверждения где-то выше 160 F эттрингит нестабилен, и вместо него образуется моносульфоалюминат (для краткости моносульфат). Когда бетон охлаждается, моносульфат превращается в эттрингит. Эта экспансивная реакция очень разрушительна. Замедленное образование эттрингита обычно не происходит без какого-либо другого процесса, вызывающего растрескивание, и требует присутствия жидкой воды для протекания реакции.

Чтобы избежать этих проблем, планы терморегулирования ограничивают как температурный градиент, так и максимальную температуру.

Сохраняя прохладу

Ограничение максимальной температуры помогает минимизировать температурный градиент. В массовом бетоне вам нужно свести к минимуму количество портландцемента, потому что он выделяет больше всего тепла. Одна из стратегий — заменить как можно больше дополнительного вяжущего материала. Летучая зола и шлаковый цемент гидратируются медленнее и выделяют меньше тепла, чем портландцемент.Небольшое количество дыма кремнезема может помочь, если вам нужна высокая прочность в раннем возрасте — например, для членов после напряжения.

Дополнительные вяжущие материалы обеспечивают дополнительные преимущества в массовом бетоне. Они могут предотвратить замедленное образование эттрингита и способствовать развитию прерывистой пористой структуры даже при температурах значительно выше 160 F.

.

Другая стратегия — минимизировать количество цементного теста за счет оптимизации сортировки заполнителя. В методе суспендирования заполнителя (ACI 211.6) используется как можно больше заполнителя (и как можно меньше цементной пасты), в то же время производя рабочую смесь.Для длинных пролетов или стержней, которые подвергаются предварительному напряжению или последующему растяжению, это лучший способ минимизировать ползучесть и потерю предварительного напряжения.

Вы также можете снизить температуру укладки, используя те же методы, которые вы использовали при бетонировании в жаркую погоду. Более низкая начальная температура не только снижает начальную скорость гидратации, но также снижает максимальную температуру. Тепловое моделирование может подсказать вам максимальную используемую температуру укладки.

В крайнем случае, вы можете установить трубы для подачи охлаждающей воды в бетонную сердцевину.Поскольку это очень дорого, мы предпочитаем использовать комбинацию других стратегий.

Тепловое моделирование для прогнозирования и управления

Помимо минимизации внутренней температуры, есть еще кое-что, что вы можете сделать, чтобы ограничить температурный градиент. Тепловое моделирование поможет вам решить, как ими управлять.

Тепловое моделирование позволяет прогнозировать внутреннюю температуру бетона с течением времени. Температура ядра зависит от пропорций бетонной смеси — количества каждого типа вяжущего материала — и начальной температуры укладки.

Изоляция изменяет температуру поверхности, чтобы поддерживать разницу температур в допустимых пределах. Тепловая модель может определить, какой тип изоляции необходим и когда ее можно удалить. Особенно полезно использовать несколько слоев вместо одного толстого. Таким образом вы сможете постепенно охлаждать поверхность, удаляя слои по одному.

Избегайте резких перепадов температуры на бетонной поверхности, поскольку они заставляют ее сжиматься. Еще теплый внутренний бетон действует как сдерживающий фактор, и возникающие напряжения могут вызвать растрескивание.Для опор моста это означает, что в перегородках не должно быть воды. Покрытия должны быть хорошо закреплены, чтобы защитить поверхность от ветра и дождя.

Усадка

При работе с массивным бетоном также следует обращать внимание на усадку. Много раз я видел владельцев, которые беспокоились из-за трещин в их массивных бетонных элементах. Трещины явно являются трещинами усадки, но в них винят подрядчика или поставщика товарного бетона. Бетон не заботится о том, что вызывает растягивающие напряжения — он просто знает, что когда они слишком высоки, пора треснуть.Владельцев тоже это не волнует — они просто не хотят видеть трещин. Поэтому вам нужно убедиться, что вы учли все растягивающие напряжения, чтобы убедиться, что они не приводят к растрескиванию.

Массивные бетонные элементы — это большие помещения. Вы бы никогда не поместили типичный бетонный пол или подъездную дорогу с бетоном под давлением 4000 фунтов на квадратный дюйм и не соедините его. Если вы кладете фундамент толщиной более 4 футов без швов, он треснет. Чтобы уменьшить растрескивание, необходимо указать бетон с низкой усадкой и детализировать арматурную сталь так, чтобы трещины оставались близко друг к другу.Метод дозирования смеси в виде суспензии заполнителя — отличный способ минимизировать усадку. Влажное отверждение не устранит растрескивание при усадке — только отложите его.

Высокие массивные элементы, такие как колонны и опоры мостов, с меньшей вероятностью потрескаются от усадки или других ограниченных изменений объема, чем такие элементы, как фундаменты и опоры, которые имеют большую ограниченность в основании.

Что должны делать планы терморегулирования?

Чтобы разработать план терморегулирования, вам нужно сделать несколько вещей:

1. Определить тепловую мощность бетонной смеси.
2. Оцените, подойдет ли эта бетонная смесь для данного размера элемента, климата, производителя товарного бетона и преобладающих условий.
3. Предупредить подрядчика и поставщика товарного бетона, чтобы они обращались с бетоном как с чем-то необычным.
4. Сообщите поставщику товарной смеси о максимальной температуре бетона при укладке.
5. Сообщите подрядчику, как поддерживать разницу температур между ядром и ближайшей поверхностью ниже указанного предела.
6. Сообщите подрядчику / владельцу, чего следует избегать.

Пределы температуры в схемах терморегулирования

Не вдаваясь в подробности о средствах и методах, за которые несет ответственность подрядчик, спецификации должны включать:

1. Наименьший критический размер , при котором необходим план терморегулирования.
2. Максимальный предел внутренней температуры (160 F). ACI 301 говорит, что 158 F — это значение, переведенное из Цельсия в Фаренгейт.Однако 160 F является консервативным пределом для предотвращения замедленного образования эттрингита. Некоторые исследователи определили, что внутренняя температура бетона может достигать 180 F.
3. Максимальный предел перепада температур . ACI 301 ограничивает разницу температур между поверхностью и ядром максимум до 35 F. Это очень консервативно, поскольку бетон со временем набирает прочность. Тем не менее, это наиболее широко используемый лимит в Соединенных Штатах. Спецификация Министерства транспорта Миннесоты допускает повышение разницы температур до 45 F после первых 48 часов и до 60 F после первых 7 дней.
4. Пределы усадки бетона . Геометрия больших фундаментов и опор способствует ограничению изменений объема, будь то из-за разницы температур или усадки. Ограничьте усадку до 0,035%.

Спецификация КИП

Планы терморегулирования также включают размещение и мониторинг датчиков.

1. Сколько датчиков . Два на центроиде, два на 2 дюйма внутри грани, ближайшей к центроиду, и один для температуры окружающей среды — это все, что вам нужно.Внешний датчик может находиться в тени или на солнце.
2. Как долго контролировать . Спецификации по этому поводу сильно разнятся. Обычно мониторинг прекращается, когда внутренняя температура достигает максимума. Однако разница температур по-прежнему вызывает беспокойство. Спецификации Министерства транспорта Миннесоты разрешают прекращение мониторинга через 72 часа (96 для надстроек моста) или когда приповерхностная температура находится в пределах 35 F от средней температуры окружающей среды, в зависимости от того, что наступит позже.
3. Скорость охлаждения бетонной поверхности . Этот предел относится не к массовому бетону, а к бетонированию в холодную погоду. Тем не менее, это часто находит свое отражение в спецификациях массового бетона. ACI 207 указывает, что бетон не должен охлаждаться более чем на 20 F за 12 часов, чтобы предотвратить тепловой удар.
4. Периодичность мониторинга . Температуру следует контролировать ежечасно, а данные передавать инженеру по терморегулированию каждые 24 часа. В первый или два дня может потребоваться более частая передача данных.
5. Оборудование для контроля температуры . Вы можете добавить что-то вроде этого: «Используйте автоматические измерительные и записывающие приборы, которые регистрируют температуру максимум с 1 интервалом в час. Они должны работать в диапазоне от 0 F до 200 F с точностью +/- 2 F ”.

Бетон быстрого твердения

Приведены результаты экспериментального исследования свойств быстротвердеющего бетона.Шесть потенциальных цементов, которые могут образовывать 2000 фунтов силы / дюйм² за 3 часа и продолжительность обработки около 20 минут, были отобраны на основе обширного литературного поиска. Для этих шести выбранных цементов были проведены предварительные испытания на прочность и удобоукладываемость. По результатам предварительного расследования для дальнейшего исследования было выбрано три цемента. Оценивались следующие переменные: (i) тип цемента, (ii) содержание цемента, (iii) водоцементное соотношение, (iv) использование латекса, (v) влияние замедляющей добавки и (vi) температура окружающей среды.Переменными отклика были: (i) увеличение прочности со временем, (ii) потеря осадки со временем, (iii) обрабатываемость при вибрации, (iv) пластическая усадка и усадка при высыхании, и (v) соотношение между прочностью на сжатие и модулем разрыва. Ниже приведены основные выводы. 1) Можно создать пригодный для обработки бетон, который может обеспечить прочность на сжатие 2000 фунт-сила / дюйм² за 3 часа. 2) Разрывной модуль 350 фунт-сила / дюйм² может быть легко достигнут за 3 часа. 3) Прирост прочности в режиме изгиба происходит быстрее, чем прирост прочности при сжимающей нагрузке.4) Можно добавить замедляющие добавки, чтобы увеличить продолжительность обработки до 25 минут. Бетон хорошо растекается при вибрации. 5) Бетон лучше сохраняет текучесть, если смесь находится в постоянном движении. 6) Пробные смеси следует приготовить, если крупный заполнитель отличается от породы-ловушки максимального размера 0,375 дюйма, используемой для исследования. 7) Если температура окружающей среды составляет от 65 до 80 ° F, пропорции смеси, представленные в заключительном разделе, обеспечат работоспособную смесь в течение 25 минут.8) Если температура окружающей среды составляет от 80 до 90 ° F, дозу замедлителя схватывания можно увеличить на 20%. Если нет необходимости в увеличении рабочего времени, дозировку добавки можно поддерживать на том же уровне. 9) Если температура окружающей среды составляет от 50 до 65 ° F, дозировку добавки следует уменьшить на 50%. 10) Если температура окружающей среды ниже 50 ° F, размещение не рекомендуется, если только для смеси не используется нагретая вода и не используются нагревательные одеяла для отверждения в течение не менее 3 часов. Бетон следует поддерживать при температуре около 72 ° F в течение минимум трех часов.11) Бетон быстрого схватывания более подвержен растрескиванию при пластической усадке по сравнению с цементным бетоном ASTM типа I. Поэтому открытую поверхность следует защитить отверждающей мембраной или влажным одеялом, чтобы избежать потери воды. Защитное покрытие можно наносить, как только поверхность становится твердой. 12) Бетон быстрого схватывания меньше усаживается и, следовательно, меньше трескается в стесненных условиях. Возможно, получится составить смесь, которая не потрескается из-за высыхания или автогенной усадки.

• URL записи:
• URL записи:
• Сводный URL:
• Дополнительные примечания:
  • Это исследование спонсировалось U.S. Департамент транспорта, Программа университетских транспортных центров.
• Корпоративных авторов:

  Центр развитой инфраструктуры и транспорта

  Университет Рутгерса
  100 Brett Road
  Piscataway, NJ
  Соединенные Штаты
  08854-8058

  Департамент транспорта Нью-Джерси

  Отдел исследований и технологий, П.О. Box 600
  Трентон, Нью-Джерси
  Соединенные Штаты
  08625-0600

  Федеральное управление шоссейных дорог

  1200 New Jersey Avenue, SE
  Вашингтон, округ Колумбия
  Соединенные Штаты
  20590

  Управление исследований и инновационных технологий

  1200 New Jersey Avenue, SE
  Вашингтон, округ Колумбия
  Соединенные Штаты
  20590
• Авторов:
  • Балагуру, номер заказа
  • Бхатт, Дхарм
• Дата публикации: 2000-12

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 01160034
• Тип записи:
  Публикация
• Номера отчетов / статей: FHWA 2001-03, FHWA-NJ-2001-03
• Файлы: UTC, TRIS, ATRI, USDOT, STATEDOT

• Дата создания:
  2 июля 2010 г.