Температура застывания бетона таблица: График набора прочности бетона, таблица прочности бетона

Таблица прочности бетона при твердении

Набор бетоном прочности

.

Схватывание и твердение

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

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

Набор прочности условно делят на два этапа:

1. Стадия первая — схватывание бетона 

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

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

2. Стадия вторая — твердение бетона 

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

.

Как и сколько бетон твердеет и набирает прочность

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

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

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

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

 Для справки: данными вышеприведенной таблицы и графика можно воспользоваться для определения срока распалубки монолитной железобетонной конструкции, который в соответствии с нормативными документами наступает с того момента, когда бетонная смесь наберет 50-80% от своей марочной прочности (подробнее в статьях «Когда снимать опалубку» и «Уход за бетоном»).

Для твердения бетона характерны следующие особенности:

• чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит твердение и нарастает прочность;
• при температуре ниже 0°С  вода, необходимая для гидратации цемента, замерзает и твердение прекращается. При последующем  повышении температуры твердение и набор прочности возобновляются;
• при прочих равных условиях во влажной среде к определенному сроку бетон приобретает прочность выше, чем при твердении на воздухе;
• в сухих условиях дальнейшее твердение замедляется и практически прекращается, из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента;
• при повышении температуры до 70-90° С и максимальной влажности скорость нарастания прочности значительно увеличивается. Именно такие условия создают при пропаривании бетона паром высокого давления в автоклавах.

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

.

От чего зависит набор прочности и твердение

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

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

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

Зависимость от типа цемента и температуры твердения:

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

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

М – медленнотвердеющий портландцемент; Н – нормальнотвердеющий портландцемент;

Б – быстротвердеющий портландцемент.

Промежуточные значения – определяются интерполяцией;

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

Зависимость прочности бетона от уплотнения и водоцеметного отношения:

podomostroim.ru

Набор прочности бетона — температура, влажность, гидратация

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.

Содержание

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.

Марка цемента	Среднесуточная t цементной основы, °С	Срок затвердевания по суткам
1	2	3	5	7	14	28
Показатели твердости бетонной массы на сжатие (% от заявленной)
М200-300, замешанный на портландцементе марки 400-500	2	3	6	8	12	15	20	25
0	5	12	18	28	35	50	65
+5	9	19	27	38	48	62	77
+10	12	25	37	50	58	72	85
+20	23	40	50	65	75	90	100
+30	35	55	65	80	90	100	—

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.

Марка цемента	Показатели критической твердости (% от заявленной), минимум
Для предварительно напряженных поверхностей	70
М15-150	50
М200-300	40
М400-500	30

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

nagdak.ru

Дача и Дом

Уход за бетоном

Стоп-халтура! Очень и очень многие дачные строители думают, что следующая важная операция после окончания укладки бетона в опалубку – это распалубка и наслаждение результатами своего труда. На самом деле это не так. После окончания укладки бетона в опалубку начинается следующий серьезный строительный технологический процесс – уход за бетоном. С помощью создания оптимальных условий для гидратации в процессе ухода за бетоном достигается планируемая марочная прочность бетонного камня. Отсутствие этапа ухода за бетоном может привести к деформациям, возникновению трещин и уменьшению скорости набора прочности бетоном. 

Уход за бетоном – это комплекс мероприятий по созданию оптимальных условий для выдерживания бетона до набора установленной марочной прочности.  Основные цели ухода за бетоном:

• Минимизировать пластическую усадку бетонной смеси;  
• Обеспечить достаточную прочность и долговечность бетона;
• Предохранить бетон от перепадов температур;
• Предохранить бетон от преждевременного высыхания;
• Предохранить бетон от механического или химического повреждения.

Уход за свежеуложенным бетоном начинается сразу же после окончания укладки бетонной смеси и продолжается до достижения 70 % проектной прочности [пункт 2.66 СНиП 3.03.01-87] или иного обоснованного срока распалубки. По окончании бетонирования необходимо осмотреть опалубку на предмет сохранения заданных геометрических размеров, течей и поломок. Все выявленные дефекты следует устранить до начала схватывания бетона (1-2 часа от укладки бетонной смеси). Твердеющий бетон необходимо предохранять от ударов, сотрясений и любых других механических воздействий. В начальный период ухода за бетоном, сразу же после окончания его укладки  во избежание размыва и порчи его поверхности, бетон следует укрыть полиэтиленовой пленкой, брезентом или мешковиной. Особенно тщательно следует сохранять температурный и влажностный режим твердения бетона. Нормальная влажность для твердения это 90-100% в условии избытка воды. Как показано выше  в таблице № 52 набор прочности в условиях влажности существенно увеличивает итоговую прочность цементного камня. 

При преждевременном обезвоживании (которое также может произойти при утечке цементного молока из негидроизолированной опалубки) бетон получает недостаточную прочность поверхностей, склонность к отслаиванию песка от бетона, увеличенное водопоглощение, сниженную устойчивость против атмосферных и химических воздействий. Также при преждевременном обезвоживании возникают ранние усадочные трещины, и возникает опасность последующего образования поздних усадочных трещин. Преждевременные усадочные трещины образуются в первую очередь вследствие быстрого уменьшения объема свежеуложенного бетона на открытых участках поверхности за счет испарения и выветривания воды. При высыхании бетона он уменьшается в объеме и дает усадку. В результате этой деформации возникают структурные и внутренние напряжения, которые могут привести к трещинам. Усадочные трещины появляются сначала на поверхности бетона, а затем могут проникать вглубь. Поэтому необходимо позаботиться об отсроченном высыхании бетона. Оно должно начаться только тогда, когда бетон наберет достаточную прочность, чтобы выдерживать усадочное напряжение без образования трещин.  При образовании ранних трещин, когда бетон еще остается пластичным, образующиеся усадочные трещины можно закрыть с помощью поверхностной вибрации.

Высыхание бетона ускоряется на ветру, при пониженной влажности  и при температуре воздуха ниже, чем температура твердеющего бетона. Поэтому поверхность бетона надо предохранять от высыхания в период ухода за бетоном.  После того как бетон наберет прочность 1,5 МПа (примерно 8 часов твердения) нужно регулярно увлажнять поверхность бетона водой путем рассеянного полива (не струей!).  Можно укрыть поверхность мешковиной, брезентом или опилками и смачивать их водой, укрывая сверху полиэтиленовой пленкой, создавая условия по типу влажно-высыхающего компресса.  Увлажнение бетона не проводится при среднесуточных температурах ниже +5°С. При угрозе промерзания бетон можно укрыть дополнительно теплоизолирующими материалами (пенопластом, минеральной ватой, ветошью, сеном, опилками и т.п.).   Даже если постоянное увлажнение бетона водой невозможно, бетон следует укрыть полимерной пленкой толщиной не менее 0,2 мм (200 микрон). Полотнища пленки должны быть уложены максимально возможными цельными кусками с минимум швов. Соединяют полотнища пленки внахлест с перекрытием в 30 см с проклейкой клейкой лентой. Кромки пленки должны плотно прилегать к бетону, чтобы минимизировать испарение воды из-под пленки. Во избежание повреждения свежеуложенного бетона движущими грунтовыми водами необходимо оградить его от размывания до достижения прочности не ниже 25% (1-5 суток в зависимости от условий при положительной температуре). Срок окончания ухода за бетоном совпадает со сроком его безопасной распалубки.

Таблица №69. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения

Бетон

Срок твердения,

суток

Среднесуточная температура бетона, °С

-3	0	+5	+10	+20	+30
		прочность бетона на сжатие % от 28-суточной
М200 — М300 на портландцементе М-400, М-500	1	3	5	9	12	23	35
2	6	12	19	25	40	55*
3	8	18	27	37	50	65
5	12	28	38	50	65	80
7	15	35	48	58	75	90
14	20	50	62	72	90	100
28	25	65	77	85	100	—

*Условно безопасный строк начала работ на фундаменте.

Уход за бетоном и температурный режим Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C. При бетонировании при среднесуточной температуре воздуха от + 5°C до — 3°C, температура бетонной смеси при массе цемента более 240 кг /м3  (марка бетона М200 и выше) должна быть не менее +5°C, а при меньшем количестве цемента не менее +10°C.

Безопасное бетонирование при температуре воздуха менее — 3°C  и однократное замораживание  бетона и его оттаивание возможно только тогда, когда температуру бетонной смеси как минимум в течение 3 дней поддерживалась на уровне не ниже + 10 °C.  

Бетонирование при холодной погоде При холодной погоде наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При среднесуточной температуре + 5 °C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как при температуре +20 °C. При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может  разрушиться.  Неиспользованная при гидратации цемента избыточная вода образует в твердеющем  бетоне систему капиллярных пор. При воздействии мороза вода, находящаяся в порах, полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести к разрушению их структуры. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит из-за разрыва кристаллами льда связей между поверхностью зернистого заполнителя и цементным клеем (цементным камнем).

Устойчивости свежеуложенного бетона к замерзанию можно добиться специальным составом бетонной смеси и требуемыми сроками твердения бетона при положительной температуре.

Таблица №70. Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (директива RILEM*)

 

Температура бетона (среднесуточная температура)

Класс прочности цемента	5 °C	12 °C	20 °C
	Необходимое время твердения (дни) для достижения устойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением 0,60
М400 Д20 32,5Н (32,5N)	5	3 ½	2
32,5R (быстротвердеющий)	2	1 ½	1
42,5N	2	1 ½	1
45,5R (быстротвердеющий)	¾	½	½

*Международный союз лабораторий и экспертов в области строительных материалов, систем и конструкций.

Таблица № 71 Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию *

Класс (марка) бетона

Прочность бетона монолитных конструкций к моменту замерзания, %

Количество суток выдержки бетона при температуре бетона

		+5°C	+10°C
В7,5-В10 (М100)	50	14	10
В12,5-В25 (M150 – М350)	40	9	6
В30 (М400) и выше	30	6	4
Бетон в водонасыщенным состоянии с попеременными циклами замораживания	70	25	20
Бетон с противоморозными добавками, рассчитанными на определенную температуру	20	4	3

*Адаптировано с упрощением из таблицы №6 СНиП 3.03.01-87 К эффективным мерам для производства работ по бетонированию в зимнее время относятся:

• использование цемента с быстрым набором прочности (литера “R”  в классе прочности),
• повышение содержания цемента в бетонной смеси,
• снижение водоцементного отношения,
• предварительный подогрев заполнителей (до + 35°C) и воды (до + 70°C) для бетонной смеси [таблица 6 СНиП 3.03.01-87] ,
• использование противоморозных и воздухововлекающих добавок.

При применении подогрева бетона нельзя нагревать его до температур выше +30°C. При применении горячей воды с температурой до + 70°C ее предварительно следует смешать с зернистым заполнителем (до введения цемента в бетонную смесь), чтобы не «запарить» цемент. Для этого соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель:

• одновременно с заполнителем подают основную часть нагретой воды,
• после нескольких оборотов подают цемент и заливают остальную часть воды,
• продолжительность перемешивания увеличивают в 1,25 -1,5 раза по сравнению с летними нормами для получения более однородной смеси (минимум 1,5 — 2 минуты), 
• продолжительность вибрирования бетонной смеси увеличивают в 1,25 раза.

При предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания [пункт 2.56  СНиП 3.03.01-87].  После укладки бетона и вибрирования, его необходимо укрыть полимерной пленкой и теплоизолирующими материалами (в том числе возможно использование снега), чтобы сохранить выделяющееся тепло при гидратации цемента (на протяжении 3-7 суток в нормальных условиях).  При морозах следует построить над фундаментом парник и подогревать его.

Для самодеятельных дачных строителей без опыта можно рекомендовать придерживаться следующего правила: производить бетонные работы при ожидаемых среднесуточных температурах в пределах 28 суток от момента заливки фундамента ниже +5°C не рекомендуется.

Также следует помнить, что не допускается оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда­ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания [пункт 6.6 ВСН 29-85]. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

Бетонирование при жаркой погоде Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси  приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов. При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50%  для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза.  Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок [пункт 2.63 СНиП 3.03.01-87].  Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона. Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей. При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки.  В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед. Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или  непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается. Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой.

Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.

Таблица №72. Мероприятия по уходу за бетоном в зависимости от температуры воздуха.

Мероприятия по уходу за бетоном

Температура воздуха °C

		от -3°C до +5°C	от +5°C до +10°C	от +10°C до +15°C	от +15°C до +25°C	> +25°C
Накрыть пленкой, увлажнять поверхность, увлажнять опалубку, покрыть бетон влагосохраняющим  материалом					Да при сильном ветре	Да
Накрыть пленкой, увлажнять поверхность.			Да	Да	Да
Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию		Да
Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию, устроить парник, подогревать 3 дня до T +10°C	Да
Постоянно поддерживать тонкий слой воды на поверхности бетона			Да	Да	Да	Да

dom.dacha-dom.ru

Бетон — время схватывания и набора прочности

Подавляющее большинство самодеятельных строителей считают по не совсем понятным причинам, что за окончанием укладки в опалубку либо завершением работ по выравниванию стяжки процесс бетонирования законченным. Между тем, время схватывания бетона значительно больше, чем время на его укладку. Бетонная смесь – живой организм, в котором по окончании укладочных работ происходят сложные и протяженные по времени физико-химические процессы, связанные с превращением раствора в надежную основу строительных конструкций.

Прежде чем производить распалубку и наслаждаться результатами приложенных усилий, нужно создать максимально комфортные условия для созревания и оптимальной гидратации бетона, без которой невозможно достижение требуемой марочной прочности монолита. Строительные нормы и правила содержат выверенные данные, которые приведены в таблицах времени схватывания бетона.

Температура бетона, ССрок твердения бетона, сутки

	1	2	3	4	5	6	7	14	28
	Прочность бетона, %
0	20	26	31	35	39	43	46	61	77
10	27	35	42	48	51	55	59	75	91
15	30	39	45	52	55	60	64	81	100
20	34	43	50	56	60	65	69	87	—
30	39	51	57	64	68	73	76	95	—
40	48	57	64	70	75	80	85	—	—
50	49	62	70	78	84	90	95	—	—
60	54	68	78	86	92	98	—	—	—
70	60	73	84	96	—	—	—	—	—
80	65	80	92	—	—	—	—	—	—

Содержащиеся в официальных таблицах данные, конечно, должны служить ориентиром при самостоятельном обустройстве бетонных или железобетонных конструкций. Но применение таких данных должно происходить в плотной практической привязке к реальным условиям строительства.

Уход за бетоном после заливки: основные цели и методы

Процессы, связанные с проведением мероприятий, которые предшествуют распалубке, содержат несколько технологических приемов. Цель выполнения таких мероприятий одна – создание железобетонной конструкции, максимально соответствующей по своим физико-техническим свойствам параметрам, которые заложены в проект. Основополагающим мероприятием, безусловно, является уход за уложенной бетонной смесью.

Уход заключается в выполнении комплекса мероприятий, которые призваны создать условия, оптимально соответствующие происходящим в смеси физико-химическим преобразованиям, во время набора прочности бетона. Неукоснительное следование предписанным технологией ухода требованиям позволяет:

• свести к минимальным значениям усадочные явления в бетонном составе пластического происхождения;
• обеспечить прочностные и временные значения бетонного сооружения в параметрах, предусмотренных проектом;
• предохранить бетонную смесь от температурных дисфункций;
• препятствовать прелиминарному отвердению уложенной бетонной смеси;
• предохранить сооружение от различного происхождения воздействий механического или химического генеза.

Процедуры ухода за свежеобустроенной железобетонной конструкцией следует начинать непосредственно по окончании укладки смеси и продолжаться до тех пор, пока ей не будет достигнуто 70 % прочности, предусмотренной проектом. Это предусматривается требованиями, изложенными в пункте 2.66 СНиПа 3.03.01. Распалубку можно провести и в более ранние сроки, если это обосновано сложившимися параметрическими обстоятельствами.

После окончания укладки бетонной смеси следует провести осмотр опалубочной конструкции. Цель такого осмотра – выяснение сохранения геометрических параметров, выявление протечек жидкой составляющей смеси и механических повреждений элементов опалубки. С учетом того, сколько времени застывает бетон, точнее сказать – с учетом времени его схватывания, проявившиеся дефекты необходимо устранить. Среднее время, за которое может схватиться свежеуложенная бетонная смесь, составляет около 2-х часов, в зависимости от температурных параметров и марки портландцемента. Конструкцию необходимо предохранять от любого механического воздействия в виде ударов, сотрясений, вибрационных проявлений столько, сколько времени сохнет бетон.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Бетонная смесь любого состава имеет свойство схватываться и получать необходимые прочностные характеристики при прохождении двух стадий. Соблюдение оптимального соотношения временных, температурных параметров и значений приведенной влажности имеет определяющее значение для получения монолитной конструкции с запланированными свойствами.

Стадийные характеристики процесса заключаются в:

• схватывании бетонного состава. Время предварительного схватывания не велико и составляет ориентировочно 24 часа при средней температуре +20 Со. Начальные процессы схватывания происходят в течение первых двух часов по затворении смеси водой. Окончательное схватывание происходит, как правило, в течение 3–4 часов. Применение специализированных полимерных добавок позволяет, при определенных условиях, период начального схватывания смеси сократить до нескольких десятков минут, но целесообразность такого экстремального метода бывает оправданной по большей части при поточном производстве железобетонных элементов промышленных конструкций;
• отвердевании бетона. Бетон набирает прочность, когда в его массе протекает процесс гидратации, иными словами – удаление воды из бетонной смеси. Часть воды при прохождении этого процесса удаляется при ее испарении, другая часть связывается на молекулярном уровне с составляющими смесь химическими соединениями. Гидратация может происходить при неукоснительном соблюдении температурно-влажностного режима отвердевания. Нарушение условий приводит к сбоям в прохождении физико-химических процессов гидратации и, соответственно, к ухудшению качества железобетонной конструкции.

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Логически понятно, что применение для приготовления бетонных составов разных марок портландцемента приводит к изменению времени твердения бетона. Чем выше марка портландцемента, тем меньше время для набора прочности требуется смеси. Но при использовании любой марки, будь это марка 300 либо 400, не следует прикладывать к железобетонной конструкции значительные механического характера нагрузки раньше, чем по истечении 28 дней. Хотя время схватывания бетона по таблицам, приведенным в строительных правилах, может быть и меньше. Особенно это касается бетонов, приготовленных с применением портландцемента марки 400.

Марка цементаВремя твердения различных марок бетона

	за 14 суток	за 28 суток
100	150	100	150	200	250	300	400
300	0.65	0.6	0.75	0.65	0.55	0.5	0.4	—
400	0.75	0.65	0.85	0.75	0.63	0.56	0.5	0.4
500	0.85	0.75	—	0.85	0.71	0.64	0.6	0.46
600	0.9	0.8	—	0.95	0.75	0.68	0.63	0.5

Проектирование, строительство и окончательное обустройство любых построек с применением железобетонных компонентов требует внимательного отношения ко всем стадиям возведения. Но от тщательности изготовления бетонных составляющих, в особенности фундаментов, в значительной степени зависит долговечность и надежность всего сооружения. Соблюдение сроков, за какое время схватываются бетонные смеси и составы, можно с уверенностью назвать основой успеха в любом строительном процессе.

betonshchik.ru

Технология электропрогрева бетона электродами, проводами в зимнее время

В процессе осуществлении бетонных работ при отрицательных температурах воздуха одной из основных проблем является кристаллизация воды и, соответственно, нарушение процесса образования монолитного блока. Одним из основных методов борьбы с такими явлениями считается электропрогрев. Он позволяет интенсифицировать процесс твердения бетона, обеспечив необходимые температурные условия непосредственно на строительной площадке или производственном предприятии.

При этом в литературе встречаются рекомендации по предпочтительному использованию для этих целей постоянного тока, что противоречит общераспространенной практике бетонирования, в которой преимущественно используется переменный ток. В этой статье мы рассмотрим преимущества и недостатки каждого из методов на основании данных опытно-промышленных исследований.

Оглавление

Особенности использования электроподогрева в зимний период

Технология электропрогрева заключается во включении свежеуложенной бетонной смеси в электрическую цепь в качестве активного сопротивления. При этом обеспечивается заданная температура смеси, а гидратация и структурообразование бетона протекает в условиях воздействия ряда физико-химических процессов, включая электрическое и электромагнитное воздействие.

Рисунок 1. Схемы электропрогрева бетонной конструкции электродами

К основным явлениям, которые рассматриваются в качестве факторов ускоренного твердения бетона, относят:

• температура — является основным моментом, который напрямую влияет на процесс. Гидратация цемента происходит с выделением тепла экзотермических реакций (в начале процесса схватывания тепловыделение минимально, а в конце — достигает максимума). Условия окружающей среды являются определяющим фактором: сокращение времени схватывания наблюдается при росте температуры до 30°С, а затем наблюдается обратный эффект;
• электрофорез — электрокинетическое явление, сопровождающееся перемещением дисперсных частиц в жидкой среде при пропускании через нее постоянного электротока;
• электроосмос — перемещение жидкости между электродами при пропускании постоянного электротока через бетонную смесь;
• электролиз — выделение на электроде контактной фазы из кислорода и водорода, происходящее вследствие разложения воды под действием постоянного тока.

Рисунок 2. Электропрогревание бетонной смеси

Три последних фактора в производственных условиях оказывают незначительный эффект, однако в ряде источников им уделяется повышенное внимание. В частности, в Московской ветеринарной академии предложен метод обработки бетона, арболита и аналогичных смесей на цементной основе за счет воздействия постоянного электрического тока знакопеременных импульсов. Указывается, что явления электроосмоса, электролиза и электрофореза при таком варианте технологии происходят более интенсивно, нежели при воздействии переменного тока промышленной частоты.

Это, в свою очередь, вызывает ускоренное диспергирование цементных частиц, способствует повышению реакционной способности компонентов бетона, определяет более полную гидратацию цемента и повышает равномерность распределения цементного клея между частицами заполнителя и непрогидратированными зернами цемента. Авторы этой работы утверждают, что распалубочная прочность бетона при такой обработке достигается уже спустя 1–3 часа после укладки.

Рисунок 3. Структура цементного камня при схватывании бетона при разном водоцементном соотношении и степени гидратации

За счет электроподогрева при отрицательных температурах бетон в проектные сроки набирает марочную прочность без ухудшения прочих эксплуатационных и физико-механических свойств, что позволяет сократить сроки сдачи конструкции под нагрузку. Основным фактором, определяющим эффективность этого процесса, считается температура. В некоторых исследованиях ошибочно связывают ускорение процесса твердения с явлениями электроосмоса, электролиза и электрофореза.

Сравнение обработки бетона постоянным и переменным током

В ряде исследований обоснована несостоятельность гипотезы об ускорении структурообразования в бетоне при пропускании постоянного тока за счет интенсификации явлений электроосмоса, электролиза и электрофореза. В частности, НИИЖБ совместно с представителями Московского лесотехнического института и Московской ветеринарной академии провели производственный эксперимент по трамбованию арболитовых стеновых панелей 1,8х0,9х0,2 м в вертикальных формах с применением в электроподогрева.

Рисунок 4. Трехмерная модель стеновых панелей

Для получения сравнительной базы были исследованы два следующих варианта технологии: 

1. Панель №1 твердела под воздействием постоянного тока знакопеременных импульсов (питание от генератора П—91 50 кВА). Время изменения направления токовых импульсов составляло 5 мин с интервалом 1 мин. Рабочее напряжение выбирали таким образом, чтобы обеспечить плотность тока на электродах 40 А/м².
2. Панель №2 твердела под воздействием переменного тока промышленной частоты (питание от сварочного трансформатора ТД—500 У2). Напряжение регулировалось таким образом, чтобы температурный режим прогрева совпадал с условиями твердения панели №1.

Продолжительность электрообработки панелей составляла 70 мин. На протяжении этого времени зафиксирован рост температуры в центре изделий с 30°С до 45°С. По достижении этого значения электрическое воздействие было прекращено и оба ЖБИ после часового выдерживания распалубливания.

В ходе эксперимента выяснилось, что панели №1 и №2 сохраняют форму после снятия опалубки, однако визуальный осмотр выявил практически нулевую прочность арболита, поэтому снять изделия с поддона не представлялось возможным. Через сутки с большой осторожностью панели распилили на кубы 200х200 мм для проведения испытаний на сжатие.

Результаты испытаний

Испытания бетонных образцов, проведенные на 3, 7, 14, 28 и 90 сутки, показали, что в первые 7 суток при обработке постоянным током прочность арболита несколько выше, чем в случае обработки переменным током. Вероятно, этот эффект связан с удалением большего объема механически связанной влаги вследствие явления электроосмоса и процесса интенсификации кристаллизационного твердения цемента. Так как разница в показателях прочности составляет 4–5%, то обнаруженный эффект не имеет практического значения.

Таблица 1: «Прочность обработанного арболита, МПа»

Сроки испытаний, сут	Постоянным током знакопеременными импульсами	Переменным током промышленной частоты
3	0,58	0,52
7	0,75	0,70
14	0,92	1,00
28	0,95	1,17
90	2,02	2,05

При сроке от 14 до 28 суток прочность обработанного постоянным током арболита намного ниже в сравнении с материалом, подвергшимся воздействию переменным током. Для образцов из панели №1 к 1 месяцу (к проектному возрасту) из-за избыточной влагопотери на начальном этапе твердения наблюдается недобор прочности на 25%, то прочность образцов из панели №2 практически достигла марочной.

Аналогичные результаты получены в ходе исследований, проведенных НИИЖБ и трестом Оргтехлесстрой В/О Союзлесстрой, а также экспериментов на Заводе «Стройдеталь» в Мытищах при изготовлении панелей ОС-5 из бетона класса В12,5. В ходе всех трех испытаний установлено, что после распалубки изделия сохраняют форму в обоих вариантах обработки, однако прочность бетона при этом незначительна.

Таблица 2: «Способы обработки бетона током»

Способ обработки	Длительность обработки ч-мин	Температура бетона к концу обработки,°C	Прочность бетона, МПа, в возрасте, сут				Расход электроэнергии, (кВт╳ ╳ ч)м3
			1	3	7	28
Постоянным током знакопеременными импульсами
	1-10	72	65	—	—	160	56
	2-45	63	—	80	150	155	53
	4-00	58	70	—	135	165	56
Переменным током промышленной частоты
	1-15	84	35	85	135	174	40
	1-35	60	35	—	135	175	32
	2-00	82	—	—	120	160	50
	2-30	72	60	108	125	150	52

Данные исследований свидетельствуют о том, что даже через 1 сутки прочность материала не превышала 50%. В интервале от 3 до 28 суток прочность бетона по обоим вариантам обработки практически одинакова, что свидетельствует о воздействии на этот процесс только температурного фактора.

Выводы

Проведенные производственные испытания подтвердили, что удельные расходы электрической энергии зависят от длительности нагрева бетона и температуры. При обработке постоянным током затраты электроэнергии на 20–25% выше. Это объясняется дополнительными потерями на преобразование переменного тока в постоянный, а также затратами электроэнергии на электролиз воды.

При обработке постоянным током из-за выделения кислорода в процессе электролиза воды наблюдается интенсивная коррозия стальной арматуры и стальных форм, в которых изготавливают сборные изделия.

В случае обработки бетона постоянным током знакопеременных импульсов электроосмос, электролиз и электрофорез почти не влияют на динамику твердения бетона, а интенсификация этого процесса обусловлена только температурным фактором. Вследствие этого при прогреве изделий и конструкций из бетона и железобетона следует проводить обработку переменным током промышленной частоты. При этом обеспечивается аналогичный эффект, но не требуется использовать специальные генераторы для преобразования переменного тока в постоянный.

Часть 5.1 — Ускорители схватывания и твердения в технологии бетонов

Часть 5.1

6.7.1.3 Влияние хлористого кальция на схватывание цементов при пониженных положительных температурах.

Отечественные погодно-климатические условия часто вынуждают работать если не совсем на морозе, то когда достаточно прохладно. Очень часто влияние окружающей температуры абсолютно не учитывается. И если в традиционных строительных работах это выражается в замедлении темпов работ, то при производстве пенобетона, снижение температуры в цехе на “несущественные” 5оС может явиться первопричиной брака.

Взаимодействие цемента с водой – химический процесс. Скорость протекания любой химической реакции сильно зависит от температуры. С возрастанием температуры она увеличивается, и наоборот, за редким исключением. (Одно такое интересное исключение будет использовано, когда мы будем бороться с высолами на кирпичной кладке – но это в другой рассылке).

Химическое взаимодействие цемента с водой отмечено одной особенностью – процесс идет в две стадии. Сначала, в течение нескольких часов, происходит т.н. схватывание. После его окончания – начинается твердение. И даже по прошествии 28 суток, набор прочности бетоном не прекращается. Он продолжается и дальше, годами, но именно прочность через первые 4 недели твердения и условились называть марочной прочностью. В соответствии с этой 28-ми суточной прочностью и нормируется т.н. марочность изготовленного бетона.

Снижение температуры влияет как на твердение, так, что очень важно для производства пенобетона, — на схватывание. Наглядно этот процесс иллюстрирует Таблица 6713-1

Таблица 6713-2

Время схватывания некоторых цементов марки М-400 при различных температурах.

Вид цемента	Периоды	Температура окружающей среды
		+70оС	+50оС	+30оС	+15оС	+5оС	+0оС
Свежий портландцемент	Начало схватывания, через чч-мин	0-37	1-10	1-45	3-00	4-45	8-00
	Конец схватывания, через чч-мин	0-55	2-00	2-45	6-10	14-40	25-35
	Период схватывания, чч-мин	0-18	0-50	1-00	3-10	9-55	17-30
Свежий пуццолановый портландцемент	Начало схватывания, через чч-мин	0-47	0-43	1-45	2-45	6-50	9-50
	Конец схватывания, через чч-мин	0-57	2-07	4-30	6-35	16-20	25-35
	Конец схватывания, через чч-мин	0-10	1-26	2-45	4-10	9-30	15-45

Как видно из таблицы, даже для свежих цементов, совсем незначительное снижение температуры заметно удлиняет период схватывания.

Подавляющее большинство строителей качество цемента характеризует двумя показателями – “хороший” и “плохой”. Иногда, при этом, упоминается его марочность и завод производитель – но это уже редкость.

С таким подходом к цементу браться за пенобетон не следует. Уже, во первых, потому, что при хранении цемент теряет примерно 10% активности в месяц. Причем эта потеря сказывается, в первую очередь, именно на начале и длительности схватывания – они многократно удлиняются. Если это усугубить еще и пониженной температурой в цехе, то брак гарантирован. Ведь какой бы распрекрасный пенообразователь Вы не применяли, все равно у него имеется некий период стойкости пены. По его прошествии цементная матрица или должна успеть схватиться и приобрести самонесущие свойства, или…. – или пенобетонный массив осядет под собственным весом, и его придется выбросить.

Нельзя исчерпывающе полно охарактеризовать влияние добавки хлористого кальция на начало и длительность схватывания цемента – уж слишком это тонкий параметр. Да и не нужно это – меняющиеся всякий раз входные параметры бетонной смеси будут непредсказуемо корректировать результаты. Единственное, что можно сказать с полной определенностью – при всех прочих равных условиях, можно смело утверждать, что добавка 1% хлористого кальция от массы цемента, по его влиянию на схватывание цемента, равносильна повышению температуры на 15 – 20оС.

6.7.1.4 Влияние (ХК) на повышение пластичности бетонов.

Хлористый кальций способствует повышению пластичности бетонной смеси. В прикидочных расчетах можно считать, что для получения равноподвижных смесей, каждый процент введенного (ХК) позволяет уменьшить количество воды затворения примерно на 5%. Чем более жесткая изначально бетонная смесь, тем сильнее выражен этот эффект.

6.7.1.5 Влияние хлористого кальция на усадку бетонов.

В разных источниках мне неоднократно встречались утверждения, что ускорители на основе хлористых солей взывают очень сильную усадку бетонов. В случае с пенобетонами, эта усадка, мол, способна привести к полной невозможности использования хлоридов – пенобетон очень сильно растрескивается. Подобные суждения, иначе как спекулятивными, назвать нельзя. И вот почему.

Усадка бетонов зависит от множества причин. Если рассматривать усадку с научной точки зрения, то было бы гораздо корректней разделить усадку, как явление, на два разных процесса вызывающих, тем не менее, одинаковое физическое проявление и накладывающиеся друг на друга. Это воздействие на твердеющую цементную матрицу обусловленное капиллярными силами – т.н. влажностная усадка. И проявление результатов химических реакций между цементом и водой – т.н. контракционная усадка.

Я не буду в рамках данной темы давать развернутое объяснение – проблеме усадки и мерам борьбы с ней будет посвящена отдельная рассылка. Замечу только, что усадка зависит:

1 От свойств вяжущего, т.е. от вида цемента.

2. От количества вяжущего – цементного теста в бетоне. Чем больше цемента, тем усадка больше. Зависимость, примерно, прямо пропорциональная.

3. От свойства, состава и гранулометрии заполнителей.

4. От количества воды в бетоне. С увеличением В/Ц усадка значительно увеличивается.

5. От условий созревания бетона. Если принять усадку бетона при его вызревании при 100% влажности (пропарочная камера) за эталон, то тот же бетон, вызревавший при относительной влажности в 50% (летний навес с легким сквознячком) даст усадку в 3 – 4 раза большую. (И уже не одно поколение начинающих пенобетонщиков испытали это явление непосредственно на себе).

6. От абсолютных геометрических размерностей массива бетона и условий его армирования. Иными словами — чем меньше пенобетонный блок, тем проявление усадочных явлений в нем будут меньшими.

7. От величины добавки некоторых ускорителей, вступающих в непосредственное химическое взаимодействие с минералами цементного клинкера, — и хлористого кальция, в том числе.

Вот последний пункт и рассмотрим подробней. Исследованиями установлено, что да, действительно, хлористый кальций увеличивает усадочные явления в бетоне. Примерно в 1.2 – 1.3 раза по сравнению с аналогичным, бездобавочным бетоном. Но, мы видели ранее, что повышение относительной влажности среды вызревания бетона может снизить усадку чуть ли не в 4 раза. Как и наоборот. Иными словами, снижать усадку наиболее эффективно, действуя именно в этом направлении – в обеспечении влажностных, еще лучше тепло-влажностных условий вызревания бетона. А это не только достаточно хлопотно и затратно, но и, порой, просто невыполнимо технически.

Как это ни парадоксально, но получается, что любой эффективный ускоритель, пусть он даже сам склонен повышать усадку, в конечном итоге общую усадку снижает. За счет ускоренной гидратации цемента под воздействием ускорителя, бетону уже нет нужды целый месяц устраивать, буквально, тепличные условия.

Кроме того, повышенные дозировки цемента в бетоне, зачастую обусловлены исключительно потребностью иметь высокую раннюю прочность — как правило, для ускорения оборачиваемости формоснастки. Двигаясь по другому пути – улучшая кинетику набора прочности ускорителями “взрывного” действия (в первую очередь это соляная кислота и её соли – хлориды), можно избежать излишнего перерасхода цемента. Это не только само по себе экономически выгодно, но и позволяет минимизировать усадку.

 

6.7.1.6 Влияние хлористого кальция на кинетику набора прочности в первые часы твердения.

Процессы твердения бетона в раннем возрасте протекают интенсивней и с большей полнотой, когда его температура повышается, а не наоборот. Это относится как к бетону с ускорителями, так и к бездобавочному бетону. Объясняется это тем, что, например, при понижении температуры, т.е. при более высокой начальной температуре, процессы гидролиза минералов, входящих в состав цементного клинкера, протекают сперва интенсивно – начинают образовываться коллоидные массы. Но затем эти процессы как бы искусственно тормозятся понижением температуры.

Кроме того, известь, выделяющаяся при гидратации цемента, имеет т.н. “аномальную растворимость” – её растворимость с уменьшением температуры наоборот увеличивается. Поэтому она вновь переходит в раствор из начавших выкристализацию новообразований – по сути, частично их разрушая. Таким образом, нарушается целостная и упорядоченная структура начавшего образовываться цементного камня, и это приводит к некоторому понижению его прочности на общем фоне твердения.

При постепенном повышении температуры мы имеем обратную картину. В этом случае процессы твердения протекают плавно, постепенно развиваясь. Благодаря этому получается более равномерная, упорядоченная и плотная структура цементного камня. Этому способствует также и то, что известь, сначала перешедшая в раствор в большом количестве, затем, с повышением температуры, начинает из него выкристаллизовываться и образовывать либо коллоиды и гели, либо кристаллические сростки. Эти процессы способствуют уплотнению гелей и, тем самым, увеличению прочности цементного камня.

Исследованиями было установлено количество тепла, дополнительно выделяющегося в присутствии хлористого кальция при гидратации 4 основных минералов цементного клинкера (см. Таблица 6716-1)

Таблица 6716-1

Элементарное тепловыделение основными минералами цементного клинкера

(за первые 24 часа в кал на 1% содержания в 1 г цемента)

	Минералы цементного клинкера
	C3S	C2S	C3A	C4AF
Без добавки (контрольные)	0.8	0.19	1.62	0.01
С добавкой 1% CaCl2	0.78	0.26	1.47	0.25

Анализ таблицы показывает, что добавка хлористого кальция несколько повышает количество тепла за первые 24 часа, выделяемые двухкальциевым силикатом (C2S) и четырехкальциевым алюмоферитом (C4AF), и уменьшает количество тепла, выделяемого трехкальциевым алюминатом (C3A). На тепловыделение трехкальциевого силиката (C3S) добавка хлористого кальция почти не оказывает влияния.

Если взять уже упоминавшийся ранее цемент ПЦ-400 завода Комсомолец и в свете данных из этой таблицы произвести подсчеты, то получим следующие цифры:.

Минералогический состав этого цемента следующий:

C3S — 62.7%

C2S — 16.4%

C3A — 3.4%

C4AF – 16.2%

Для бездобавочного цемента, выделение тепла составит:

(62.7 * 0.8) + (16.4 * 0.19) + (3.4*1.62) + (16.2*0.01) = 50.16 + 3.12 + 5.51 + 0.16 = 58.94 кал

Добавка 1% (ХК) позволяет с каждого грамма цемента дополнительно получить 3.27 кал тепла

(62.7 * 0.78) + (16.4 * 0.26) + (3.4*1.47) + (16.2*0.25) = 48.91 + 4.26 + 4.99 + 4.05 = 62.21 кал

Если принять расход цемента в 480 кг/м3 (типовой для пенобетона) то тепловая прибавка от добавки в его состав всего 1% хлористого кальция составит ни много, ни мало – 1569 ккал. Много это или мало? Если перевести цифры в общепонятный формат, то этого количества тепла, в его бензиновом эквиваленте, хватит среднему легковому автомобилю, чтобы проехать более 20 км.

Таким образом, хлористый кальций может быть применен как в работах при нормальных температурах (от +10оС до +25оС) для ускорения процессов схватывания и твердения, так и в работах при пониженных температурах (ниже +10оС). И хотя в обоих случаях он дает значительную интенсификацию процессов схватывания и твердения, в последнем случае, т.е. при пониженных положительных температурах, его сравнительная эффективность значительно выше.

 

6.7.1.7 Влияние хлористого кальция на твердение бетона в период 1 – 28 суток, и на конечную марочную прочность.

При наличии необходимой влажности твердение бетона, как правило, происходит тем интенсивней, чем выше его температура. С понижением температуры и, особенно с приближением её к 0оС твердение бетона резко замедляется, что особенно сильно сказывается в самом раннем возрасте. Объясняется это сильным снижением активности воды в химической реакции взаимодействия с цементом. При температуре окружающей среды 0оС вследствие продолжающейся реакции гидратации цемента, которая сопровождается тепловыделением, в бетоне некоторое время поддерживается положительная температура и набор прочности, хоть и незначительный, продолжается. По мере его затухания, уменьшается и количество выделяющегося тепла, что еще более снижает темп набора прочности.

Переходу критической точки через 0оС препятствует скрытая теплота льдообразования. Замерзание в бетоне воды, связанное с переходом её из жидкого состояния в твердое, происходит не сразу с наступлением температуры, равной нулю, а значительно ниже. Часть воды при отрицательной температуре вообще остается в жидкой фазе, поэтому твердение бетона продолжается, хотя и очень замедленно. При этом активные цементы, содержащие повышенный процент высокоосновных минералов клинкера, обеспечивают более быстрое накопление прочности бетона. Малоактивные клинкерные цементы и цементы с тонкомолотыми добавками при температурах, близких к 0оС, более резко замедляют твердение растворов и бетонов.

Данный вопрос имеет большое практическое значение при производстве работ, как в зимних, так и особенно, в осенних или весенних условиях. Методы производства работ должны выбираться с учетом резкого замедления твердения растворов и бетонов с приближением температуры к 0оС. Значительную роль в таких случаях играют добавки – ускорители схватывания и твердения. Для упрощения способов производства работ и для обеспечения надлежащего качества бетона в названных выше условиях следует применять более активные и высокоэкзотермичные цементы.

Таблица 6717-1

Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения, % от 28-суточной

(твердение при +20оС и влажности 90-100%)

Бетон	Срок твердения, суток	Средняя температура бетона, °С
		-3	0	+5	+10	+20	+30	+40
Марки 200 на портландцементе М-300	1	—	4	6	10	18	27	36
	2	—	8	12	18	30	43	55
	3	5	12	20	25	40	52	65
	5	8	20	30	40	55	65	78
	7	10	30	40	50	65	74	85
	14	12	40	55	65	80	90	100
	28	15	55	68	80	100	—	—
Марок 200 -300 на портландцементе М-400	1	3	5	9	12	23	35	45
	2	6	12	19	25	40	55	65
	3	8	18	27	37	50	65	77
	5	12	28	38	50	65	80	90
	7	15	35	48	58	75	90	100
	14	20	50	62	72	90	100	—
	28	25	65	77	85	100	—	—
Марки 400 на портландцементе М-500	1	—	8	12	18	28	40	55
	2	—	16	22	32	50	63	75
	3	10	22	32	45	60	74	85
	5	16	32	45	58	74	85	96
	7	19	40	55	66	82	92	100
	14	25	57	70	80	92	100	—
	28	30	70	80	90	100	—	—
Марки 500 на портландцементе М-600	1	—	9	13	21	32	45	59
	2	—	17	25	36	52	65	75
	3	—	23	35	46	62	75	85
	5	—	34	47	58	75	83	90
	7	20	42	57	68	85	90	100
	14	30	58	73	82	95	100	—
	28	35	75	83	92	100	—	—
Марки 200 на шлакопортландцементе М-300	1	—	—	3	6	12	20	35
	2	—	4	7	12	20	35	50
	3	2	7	12	18	30	46	63
	5	4	13	20	30	45	60	80
	7	6	18	25	40	55	70	92
	14	8	25	40	55	75	90	—
	28	10	35	55	70	100	—	—
Марок 200- 300 на шлакопортландцементе М-400	1	—	3	6	10	16	30	40
	2	3	8	12	18	30	40	60
	3	5	13	18	25	40	55	70
	5	8	20	27	35	55	65	85
	7	10	25	34	43	65	70	100
	14	12	35	50	60	80	96	—
	28	15	45	65	80	100	—	—

При применении портландцементов, содержащих трехкальциевого алюмината более 6%, скорость нарастания прочности по сравнению с приведенными выше (см. Таблица 6717-1) данными увеличиваются примерно на 10%. Разница в скорости набора прочности бетона на двух цементах одинаковой марки, но с различным содержанием С3А приведено в Таблице 6717-2

 

Таблица 6717-2

Нарастание прочности бетона марок 200-300 на портландцементе марки 400 Белгородского и Воскресенского заводов

Возраст бетона, сут	Средняя температура бетона в конструкции, оС
	-3		0		+5		+10		+20		+30		+40
	Б	В	Б	В	Б	В	Б	В	Б	В	Б	В	Б	В
1/2	—	—	2	2	4	4	6	6	10	14	15	25	25	30
1	2	4	5	6	9	12	12	14	22	28	41	48	53	55
2	5	6	10	14	18	24	26	30	40	48	53	63	70	70
3	8	10	18	22	25	32	35	40	50	60	69	75	85	90
5	14	17	28	35	38	46	50	55	65	70	81	85	98	98
7	18	20	37	43	48	53	56	60	75	80	91	95	100	102
14	20	25	51	59	67	72	72	80	87	92	104	105	—	—
28	25	30	70	75	84	85	93	93	100	100	—	—	—	—

 

Примечание Б — портландцемент Белгородского завода (С3А<6%), В — то же, Воскресенского завода (С3А>6%)

 

Добавка хлористого кальция существенно меняет характер твердения бетона. Множество испытаний средней интенсивности нарастания прочности бетона на портландцементе с добавкой хлористого кальция отражено в Таблице 6717-3

 

Таблица 6717-3

Влияние добавки СаС12 на прочность бетона

Возраст бетона, (суток)	Относительная прочность бетона с добавкой хлористого кальция, % от R28 без добавок, на цементах марки М-400
	на портландцементе				на шлакопортланд- и пуццоланововом портландцементе
	без добавок	с добавкой хлористого кальция, %			без добавок	с добавкой хлористого кальция, %
		I	2	3		1	2	3
1	15	20	23	27	8	15	17	20
2	27	40	45	50	18	24	30	37
3	40	50	55	60	25	30	40	45
5	55	65	70	80	40	50	55	60
7	70	77	85	90	50	55	60	70
14	85	95	100	105	70	80	90	95
28	100	ПО	115	—	100	110	120	—

 

В зависимости от окружающей температуры, эффективность хлористого кальция отражает Таблица 6717-4

 

Таблица 6717-4

Увеличение прочности бетона в % при различных температурах твердения и добавке 2% CaCl2

Возраст бетона, суток	Процент увеличения прочности бетона при температуре, оС
	+5	+15	+25
2	85	65	45
3	70	50	35
7	50	30	20
28	30	15	10

 

В приведенных выше таблицах (Таблица 6717-1 — 6717-4) данные представляют собой средние значения, выведенные из большого числа опытов, проведенных в лаборатории ускорения твердения бетона НИИЖБ в 1970—1974 гг. и уточняют величины набора относительной прочности до 28-суточного возраста по сравнению с ранее публиковавшимися данными, которые были основаны на экспериментах 1939— 1941 гг., когда марки цементов отличались от современных. Кинетика роста прочности устанавливалась на бетонах, изготовленных из смесей подвижностью 6-8 см осадки конуса.

 

6.7.1.8 Влияние хлористого кальция на твердение бетона при ТВО

Как и для всех остальных добавок, для (ХК) характерен сброс прочности бетонов после ТВО при дозировках превышающих определенную величину (см. Таблица 6718-1).

Анализ и сопоставление аналогичной таблицы (см. Таблица …) по сульфату натрия свидетельствует, что для случая изготовления пенобетона, когда расход цемента и В/Ц велики, (ХК) намного предпочтительней – сброс прочности наблюдается при дозировках более чем в 2 раза больших, чем для (СН).

Для (ХК) это, по сути предельные разумные дозировки, с лихвой перекрывающие все потребности пенобетонщиков по кинетике схватывания – осадки не будет.

Таблица 6718-1

Влияние добавки (ХК) на прочность пропаренного бетона в зависимости от расхода цемента и принятом В/Ц в % от R28 сразу после ТВО

Вид и расход цемента в бетоне	В/Ц	Добавка (ХК), в % от массы цемента					Предельно допустимая добавка (ХК) для данного расхода цемента
		0	1	2	3	3.5
Бетон на белгородском (низкоалюминатном) цементе, с расходом 250 кг/м3	0.4	67	77	82	84	83	2.5
	0.46	60	70	74	74	73	2.3
	0.52	57	64	67	66	65	2.1
	0.58	50	59	60	56	53	1.6
	0.64	45	52	52	48	47	1.3
Бетон на белгородском (низкоалюминатном) цементе, с расходом 350 кг/м3	0.4	60	70	76	76	75	2.5
	0.46	54	63	68	68	67	2.3
	0.52	50	58	61	59	57	2.0
	0.58	45	53	54	52	48	1.7
	0.64	40	46	45	44	43	1.2
Бетон на белгородском (низкоалюминатном) цементе, с расходом 450 кг/м3	0.4	57	68	73	74	73	2.5
	0.46	51	61	65	65	64	2.4
	0.52	47	57	58	57	56	2.2
	0.58	44	50	51	47	46	1.8
	0.64	39	45	45	40	37	1.7

 

Примечание: Таблица 6718-1 составлена по результатам графических данных с погрешность. +/- 1.

 

Длительность ТВО (пропаривания) – 9 часов. Режим пропаривания в первоисточнике не указан.

 

 

6.7.1.9 Достоинства и недостатки хлористого кальция.

Если в сопоставимом формате попытаться проанализировать достоинства и недостатки (ХК) картина может выглядеть следующим образом.

Достоинства:

1. Является отходом основных химических производств, а потому дешев и легко доступен.

2. Из условий получения, практически не содержит вредных примесей, способных оказывать негативное влияние на человека.

3. Побочные примеси, как правило, других хлоридов, улучшают (как минимум не ухудшают) его эффективности как ускорителя.

4.Хорошо растворяется даже в холодной воде с выделением тепла.

5. Возможно его хранение в форме высококонцентрированных растворов без опасности выкристализации при похолодании.

7. Легко поддается модифицированию “внешними” ингибиторами, которые тоже являются ускорителями.

8. Совместим практически со всеми другими хим. добавками в составе полифункциональных комплексов.

9. Способен самопроизвольно модифицировать технические лигносульфонаты, будучи в составе полифункциональных комплексов.

10. Способен незначительно пластифицировать бетонные смеси, особенно жесткие.

11. Как самостоятельно, так и совместно с другими хлоридами, в повышенных дозировках выступает в качестве высокоэффективной противоморозной добавки.

12. Полностью вступает в химическую реакцию с минералами цементного клинкера, поэтому не склонен к образованию высолов и выцветов.

13. Позволяет “реанимировать” лежалые цементы. В этом случае особенно эффективен для лежалых высокомарочных цементов. (В них, как правило, содержание трехкальциевого алюмината повышено).

14. Положительно влияет на ускорение схватывания и твердения бетонов с большим содержанием золы-уноса.

15. Ускоряет и облегчает прогрев бетона при ТВО из-за повышенного выделения тепла при ускоренной гидратации цемента.

16. Позволяет применять повышенные дозировки, по сравнению с другими добавками, при ТВО, без сброса прочности.

17. Резко ускоряет как кинетику набора прочности при нормальном хранении, так и 28-ми суточную прочность.

Недостатки:

1. Вызывает коррозию стальной арматуры и оборудования.

2. В повышенных дозировках, свыше 3% от массы цемента, усиливает усадку бетона.

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение раствора (цемента, бетонной смеси). Затвердевание раствора бетона.

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Материалы / / Строительные материалы. Физические, механические и теплотехнические свойства. / / Бетон. Бетонный раствор. Раствор. Свойства и характеристики.  / / Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение раствора (цемента, бетонной смеси). Затвердевание раствора бетона. Поделиться:    Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение раствора (цемента, бетонной смеси). Затвердевание раствора бетона.Вариант для печати. В отсутствие воды никакого набора прочности не происходит (нужно поливать). То есть высохший бетон перестает набирать прочность и замерзший бетон перестает набирать прочность (нужно нагревать или использовать присадки-добавки). Если бетон потом нагреть или разморозить он продолжит набирать прочность, но наберет ее тем больше от номинала, чем позже произошла остановка твердения. Считается, что при температуре 20 °С бетон (при доступе влаги = если не высох) набирает марочную прочность за 28 суток по волшебной формуле: Прочность бетона на день n = Марочная прочность *(lg(n) / lg(28)) , где n не менее 3 дней За первые трое суток при нормальных условиях бетон набирает не более 30% марочной прочности. Через 1-2 недели (7-14 суток) бетон при нормальных условиях набирает 60-80% марочной прочности. Через 4 недели (28 суток) бетон при нормальных условиях набирает 100% марочной прочности. Через 3 месяца (90 суток) бетон при нормальных условиях набирает 120% марочной прочности. В дальнейшем, при доступе влаги, бетон продолжит набирать прочность, но очень медленно. Снижение температуры сильно замедляет твердение бетона, если не применять специальные добавки. Повышение температуры резко ускоряет твердение бетона, но следут не допускать высыхания бетона. Если бетон греть водяным паром при температуре 80oС в течение 16 часов, то бетон наберет 60-70% марочной прочности (заводская пропарка — изготовление свай и т.д.) Нагревать бетон свыше 90 oС нельзя. Теперь последует важное замечание: Схватывание и твердение цемента это экзотермические процессы, т.е при наборе прочности бетоном выделяется весьма существенное количество тепла, что на практике увеличивает риск высыхания бетона и существенно снижает риск замерзания бетона. Характерными (оценочными) величинами тепловыделения являются: 200 кДж = 50 ккал на каждый килограмм портландцемента за 7 суток. 200 кДж = 50ккал на каждый килограмм глиноземистого цемента за 1 сутки . Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team	Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

Время затвердевания бетона: таблица, фото и видео

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

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

График, демонстрирующий время твердения бетона при разной температуре

Период застывания

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

Структура

Всё гениальное просто.

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

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

Фото песчаного карьера

• Гравий. Определяет уровень прочности будущей бетонной конструкции, повредить которую возможно будет лишь насадками с алмазным напылением.

Резка железобетона алмазными кругами – единственный способ качественной обработки

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

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

Защитите бетон от преждевременного пересыхания

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

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

Пятисотая марка – лучший выбор для создания фундамента

Фактор положительного влияния

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

Таблица времени твердения бетона в зависимости от среднесуточной температуры

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

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

Алмазное бурение отверстий в бетоне – единственный способ обработки

Фактор отрицательного влияния

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

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

Для этого можно использовать следующие методы:

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

Образец морозостойкой добавки

Нагревательный кабель в действии

Ускорение

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

Пример модификатора, ускоряющего период схватывания бетона

Заключение

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

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

Идеально застывший бетонный фундамент

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

Время набора прочности бетона от температуры

Процесс набора прочности бетона

Основная характеристика бетона, которая определила его широкое распространение — это высокая прочность. Материал набирает любую прочность в реальных условиях, так как есть много причин, которые способствуют недобору величины, соответствующей бетону определенной марки. Знание этих причин и их особенностей способствует формированию бетонных фундаментов, конструкций с максимальными эксплуатационными показателями.

Процесс набора

Физико-химические реакции гидратации создают новые монолитные соединения, которые придают материалу свойства искусственного камня. Новое качество формируется в течение многих суток (окончательно примерно через полгода) и в идеале прочностные свойства бетонной конструкции должны соответствовать бетону определенного класса и марки. По времени процесс вызревания камня имеет две последовательные стадии: начальная — схватывание, и завершающая — твердение. По его завершении бетон может нагружаться.

Схватывание

Бетоном пользуются не сразу после затвердения, так как может потребоваться некоторое количество времени, чтобы довезти материал до объекта. Смесь должна оставаться подвижной, чему способствует механическое перемешивание раствора в миксере автосмесителя. Тиксотропия позволяет сохранить основные свойства смеси до ее заливки, откладывая старт начальной стадии созревания. Однако следует знать, что если время затянуть или температура поднимется, развивается необратимый процесс «сваривания» раствора, в результате которого занизятся его характеристики.

Длительность схватывания находится в зависимости от температуры воздуха — от 20 мин. до 20 часов. Наибольшая продолжительность данного процесса зимой при температурных значениях около 0 град. Заливка фундамента в этот период будет сопровождаться удлинением интервала начала схватывания от 6 до 10 часов, а сама стадия растянется на 15 – 20 ч.

Оптимально заливать бетон в форму при 20 градусах. Тогда при условии, что раствор затворен за час до заливки, схватывание начнется через один час и завершится через 60 мин. Жаркая погода способствует практически моментальному схватыванию раствора за 10 – 20 мин.

Оптимальное течение гидратации при твердении раствора: температурный коридор от 18 до 20 град., влажность близкая к 100%. Отклонения от данных параметров в значительной степени изменяют скорость твердения камня. Полное вызревание бетона длиться несколько лет.

Вместе с тем на этой стадии скорость твердения закономерно изменяется со временем. К примеру, для бетона М300 к концу 3-го дня она достигает 50%, на 14–й день составляет до 90%, а на 28 день — 100%. Далее через три месяца прочность повышается еще на 20%, а через 3 года может стать на 100% больше, чем была к концу 28 суток после затворения.

Особенности набора прочности

Снижение температурных показателей среды ведет к замедлению твердения. Нулевая отметка на термометре останавливает процесс из-за замерзания воды в камне (снижается качество бетона), а подъем значений снова его возобновляет. Смесь начинает высыхать при недостатке или отсутствии влаги, однако это может замедлить и остановить правильное твердение, что воспрепятствует набору заданного свойства бетоном. А вот автоклавное отвердение смесей значительно ускоряется при повышенных значениях температурно-влажностного режима: 80 – 90 град. и 100% влажности, что ведет к ускоренному росту прочностных показателей. За счет влаги в воздухе может сокращаться интервал набора прочности раствором, который уложен открыто.

Бетоны более высоких марок (состоят из большего количества цемента лучшего качества) твердеют и набирают прочность быстрее, поэтому обрабатывать их следует более оперативно. В интервале с 3-х по 10-е сутки после укладки нормативный набор прочности бетона обеспечивается близкими к идеальным условиями выдержки. В теплую погоду раствор укрывается влагоемкими материалами, через которые камень увлажняется круглосуточно 6 – 7 раз, и перекрывается плотной пленкой.

В солнечную погоду он укрывается от прямых лучей. Зимой бетон может искусственно прогреваться изнутри, утепляться, обогреваться тепловыми генераторами, чтобы предотвратить замерзание воды, и изолируется от осадков. Важным параметром для продолжения работ является нормативно-безопасный срок набора прочностных свойств. Таблица 1 показывает зависимость от марки бетона и среднесуточной температуры значений прочностных показателей бетонов через соответствующее количество суток.

Нормативно-безопасным сроком созревания бетонов можно считать значение 50%, а безопасным — от 72% до 80% от марочного значения, что, к примеру, важно знать при работах на фундаменте.

От чего зависит набор прочности?

Факторы, которые управляют набором прочностных свойств камня, включают: сколько времени прошло после заливки, температурно-влажностный режим выдерживания, качество (активность) и марку цемента, соотношение воды и цемента в растворе, пропорции компонентов в смеси, способ уплотнения, технологию перемешивания, способ и скорость укладки, качество и регулярность увлажнения, наличие пластификаторов (добавок-ускорителей твердения) в смеси зимой и пр. Поднятие марки бетона зависит от увеличения доли и более высокой марки цемента в смеси, пропорций компонентов. Марка прямо влияет на набор прочности бетона. Для низких марок критическая прочность имеет большее значение. Таблица 2 отражает данную закономерность.

Поэтому прочностью фундамента из бетона высокой марки определяется надежность, долговечность конструкции здания. Камень в холодную погоду приобретает прочность благодаря собственному тепловыделению, но для нормализации графика формирования камня целесообразно применять соответствующие добавки, ускоряющие твердение и снижающие температуру остановки гидратации. С ними смесь набирает марочную прочность уже через 14 суток. Удачным решением также станет изменение составляющих в бетоне. К примеру, глиноземистый цемент набирает прочностные показатели даже в морозы, так как выделяет примерно в 7 раз больше собственного тепла по сравнению портландцементом.

В наборе этого свойства существенную роль играют форма и фракция зерен натуральных наполнителей. Их неправильная форма и повышенная шероховатость обеспечивают лучшие условия сцепления и качество бетона. Известно, что увеличение доли воды в бетонной смеси способно привести к расслоению массы материала. Следствием этого также становится то, что при относительном увеличении доли воды в растворе на 60% от оптимального значения (в/ц = 0,4) происходит недобор прочности на 50% от марочной. Однако при соотношении вода/цемент 1/4 период отвердения (упрочнения) сокращается в два раза.

Чтобы ускорить процесс и минимизировать выдержку бетона, целесообразно применять пескобетоны с низким соотношением вода/цемент. Неуплотненный бетонный раствор имеет шансы вызреть только до 50% от нормативной прочности даже при оптимальном соотношении вода/цемент. Вместе с тем ручное уплотнение способно повысить его прочность на 30 – 40%, а вибротрамбовка повышает прочность до нормативных 95 – 100%.

График набора прочности

Важно знать график набора прочности бетона для прогнозирования последствий изменения температурных условий твердения, которые приводят к увеличению времени выдерживания.

График 1 показывает на примере бетона М400 через сколько суток смесь при фиксированных температурных значениях набирает определенный процент прочности (за сто процентов взят набор марочной прочности за 4 недели). Температурный режим 30 град. является оптимальным для набора нормативной прочности (97%) за 11 дней, а при показателе в 5 град. значение безопасной прочности не будет достигнуто камнем и за 14 дней. В такой ситуации следует разогревать, утеплять укладку. В соответствии с кривыми определяются сроки распалубки при превышении прочностью 50% марочного значения.

В реальности прочностные показатели бетонных конструкций могут изменяться по очень многим причинам. Важно обеспечить оптимальные параметры для реализации по времени графика роста прочностных свойств, соответствующих марке бетона.

От чего зависит и как быстро происходит набор прочности бетона

Изготовление различных конструкций предполагает заливку бетона, главной характеристикой которого является прочность на сжатие. При этом нагружать конкретный элемент нельзя, пока не завершится набор прочности бетона. Данный процесс зависит от ряда факторов, к которым относятся не только внешние условия, но и состав самой смеси.

Для достижения марочного значения, как правило, требуется четыре недели (28 дней). Чтобы будущая конструкция прослужила достаточно долго, необходимо ясно представлять, как осуществляется сам процесс, и сколько времени требуется для его завершения. Процесс включает две стадии. На первой происходит схватывание бетона. На второй он твердеет и набирает прочность.

Стадия схватывания

Схватывание происходит в течение первых суток с момента его приготовления. Сколько времени потребуется для завершения первой стадии напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Теплая погода

В летний период, когда температура 20 °C и выше, на схватывание может потребоваться около часа. Процесс начнется приблизительно через два часа после приготовления смеси и завершится, следовательно, через три.

Прохладное время года

При похолодании время начала и завершения стадии сдвигается. Для схватывания требуется больше суток. При нулевой температуре процесс начинается, как правило, только через 6 – 10 часов после приготовления раствора и может длиться до 20 часов после заливки. В жаркую погоду время, наоборот, уменьшается. Иногда для схватывания достаточно 10 минут.

Уменьшение вязкости раствора

На первой стадии приготовленная смесь остается подвижной. В этот период еще можно оказать механическое воздействие, придав изготавливаемой конструкции требуемую форму.

Продлить стадию схватывания позволяет механизм тиксотропии, способствующий уменьшению вязкости смеси при оказании механического воздействия. Именно поэтому перемешиваемый в бетономешалке раствор намного дольше может находиться на первой стадии.

Однако следует учесть, что ряд процессов вызывает необратимые изменения в смеси, что негативно отражается на качестве затвердевшего бетона. Особенно быстро «сваривание» происходит в летний период.

Стадия твердения

После схватывания бетон начинает твердеть. Для завершения процесса и окончательного набора прочности может потребоваться несколько лет. Марку бетона можно будет определить через четыре недели.

Стоит учесть, что прочность бетон набирает с различной скоростью. Наиболее интенсивно процесс протекает в первую неделю после заливки бетона. Уже в первые трое суток данный показатель в нормальных условиях составляет около 30% от марочного значения, определяемого через 28 дней после заливки.

В течение первых 7 – 14 суток раствор набирает до 70 % от указанного значения, а через три месяца на 20 % превышает его. После этого процесс замедляется, но не прекращается.

Через три года показатель может вдвое превысить значение, полученное через 28 дней после заливки. Специальная справочная таблица позволяет узнать, какой процент от марочного значения наберет состав при конкретной температуре через определенное количество дней.

От чего зависит набор прочности?

На процесс набора прочности влияет множество факторов. Однако основными можно считать:

Температура

Чем холоднее на улице, тем медленнее повышается прочность бетона. При отрицательных температурах процесс останавливается, так как замерзает вода, обеспечивающая гидратацию цемента. Как только температура воздуха повысится, набор прочности бетона продолжится. При снижении температуры может опять остановиться.

При наличии в составе различных модификаторов время твердения может уменьшаться, а температура, при которой процесс останавливается, снижаться. Производители предлагают специальные быстротвердеющие составы, способные набрать марочную прочность уже через две недели.

Потепление способствует ускорению процесса созревания бетона. При 40 °C марочное значение может быть достигнуто уже через неделю. Именно поэтому заливку бетона на приусадебном участке для сокращения сроков строительства лучше производить в жаркую погоду.

Зимой может потребоваться подогрев бетона, что выполнить собственными силами крайне проблематично: требуется специальное оборудование и знание технологии выполнения работ. Следует учесть, что нагрев раствора свыше 90 °C недопустим.

Чтобы понять, как температура оказывает влияние на процесс твердения, стоит изучить график набора прочности бетона. Кривые построены на основании информации, собранной для марки М400 при различных температурах. По графику можно определить, какой процент от марочного значения будет достигнут через определенное количество суток. Каждая кривая соответствует конкретной температуре. Первая линия 5°C, последняя – 50° С.

График позволяет определить срок распалубки монолитной конструкции. Опалубку можно снимать, как только прочность превысит 50% от своего марочного значения. Следует обратить внимание, что согласно графику, если температура воздуха ниже 10 °C, марочное значение не будет достигнуто даже через две недели. При таких погодных условиях уже стоит задуматься о подогреве заливаемого раствора.

Для определения нормативно-безопасного срока начала работ часто используется следующая таблица. В ней в зависимости от марки бетона и его среднесуточной температуры приведена информация о наборе прочности через определенное количество суток:

Набор бетоном прочности

Содержание статьи:

Схватывание и твердение

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

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

Набор прочности условно делят на два этапа:

1. Стадия первая — схватывание бетона

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

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

2. Стадия вторая — твердение бетона

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

Как и сколько бетон твердеет и набирает прочность

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

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

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

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

Для справки: данными вышеприведенной таблицы и графика можно воспользоваться для определения срока распалубки монолитной железобетонной конструкции, который в соответствии с нормативными документами наступает с того момента, когда бетонная смесь наберет 50-80% от своей марочной прочности (подробнее в статьях «Когда снимать опалубку» и «Уход за бетоном»).

Для твердения бетона характерны следующие особенности:

• чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит твердение и нарастает прочность;
• при температуре ниже 0°С вода, необходимая для гидратации цемента, замерзает и твердение прекращается. При последующем повышении температуры твердение и набор прочности возобновляются;
• при прочих равных условиях во влажной среде к определенному сроку бетон приобретает прочность выше, чем при твердении на воздухе;
• в сухих условиях дальнейшее твердение замедляется и практически прекращается, из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента;
• при повышении температуры до 70-90° С и максимальной влажности скорость нарастания прочности значительно увеличивается. Именно такие условия создают при пропаривании бетона паром высокого давления в автоклавах.

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

От чего зависит набор прочности и твердение

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

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

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

Зависимость от типа цемента и температуры твердения:

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

Набор прочности бетона

Самым важным показателем качества бетонов является прочность материала. Согласно требованиям ГОСТ в условиях сжатия она может варьировать в диапазоне М50-800. Наибольшей популярностью пользуются марки цемента М100-500.

Срок твердения бетона

Подавляющее большинство самодеятельных строителей считают по не совсем понятным причинам, что за окончанием укладки в опалубку либо завершением работ по выравниванию стяжки процесс бетонирования законченным. Между тем, время схватывания бетона значительно больше, чем время на его укладку. Бетонная смесь – живой организм, в котором по окончании укладочных работ происходят сложные и протяженные по времени физико-химические процессы, связанные с превращением раствора в надежную основу строительных конструкций.

Прежде чем производить распалубку и наслаждаться результатами приложенных усилий, нужно создать максимально комфортные условия для созревания и оптимальной гидратации бетона, без которой невозможно достижение требуемой марочной прочности монолита. Строительные нормы и правила содержат выверенные данные, которые приведены в таблицах времени схватывания бетона.

Содержащиеся в официальных таблицах данные, конечно, должны служить ориентиром при самостоятельном обустройстве бетонных или железобетонных конструкций. Но применение таких данных должно происходить в плотной практической привязке к реальным условиям строительства.

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%.

График набора прочности бетона

Временной интервал, на протяжении которого происходит обретение раствором необходимых эксплуатационных свойств, называется периодом выдерживания бетона, после которого можно наносить защитный слой бетона. График набора прочности отражает время, которое требуется бетону для достижения максимального значения прочности.

В нормальных условиях состав «созревает» за 28 дней. На протяжении первых 5-ти дней происходит интенсивное твердение бетона. Спустя 7 дней после заливки достигаются 70% прочности выбранной марки. Однако дальнейшие строительные работы специалисты советуют начинать лишь при достижении 100% — не ранее, чем через 28 дней после заливки.

Время набора прочности бетона для каждого отдельного случая может несколько отличаться. Для точного определения срока твердения состава проводят контрольные испытания образцов материала.

В теплое время года в монолитном домостроении для оптимизации процесса выдерживания состава и обретения им оптимальных механических и физические свойства достаточно следующих операций:

• Выдерживание в опалубке бетона.
• Дозревание состава после удаления опалубки.

Если мероприятия проводятся в холодное время года, для достижения должной марочной прочности следует обеспечить дополнительное обогревание бетона и его гидроизоляцию. Связано это с тем, что при снижении температуры происходит замедление процесса полимеризации.

Чтобы ускорить набор прочности и минимизировать время выдержки бетона рекомендуется использовать пескобетоны с низким водоцементным соотношением. При соотношении вода и цемент 1/4 сроки, приведенные в таблице, сокращаются в 2 раза. Для достижения такого результата в состав добавляются пластификаторы. Также сократить срок созревания состава можно, искусственно увеличив температуру.

Уход за бетоном после заливки: основные цели и методы

Процессы, связанные с проведением мероприятий, которые предшествуют распалубке, содержат несколько технологических приемов. Цель выполнения таких мероприятий одна – создание железобетонной конструкции, максимально соответствующей по своим физико-техническим свойствам параметрам, которые заложены в проект. Основополагающим мероприятием, безусловно, является уход за уложенной бетонной смесью.

Уход заключается в выполнении комплекса мероприятий, которые призваны создать условия, оптимально соответствующие происходящим в смеси физико-химическим преобразованиям, во время набора прочности бетона. Неукоснительное следование предписанным технологией ухода требованиям позволяет:

• свести к минимальным значениям усадочные явления в бетонном составе пластического происхождения;
• обеспечить прочностные и временные значения бетонного сооружения в параметрах, предусмотренных проектом;
• предохранить бетонную смесь от температурных дисфункций;
• препятствовать прелиминарному отвердению уложенной бетонной смеси;
• предохранить сооружение от различного происхождения воздействий механического или химического генеза.

Процедуры ухода за свежеобустроенной железобетонной конструкцией следует начинать непосредственно по окончании укладки смеси и продолжаться до тех пор, пока ей не будет достигнуто 70 % прочности, предусмотренной проектом. Это предусматривается требованиями, изложенными в пункте 2.66 СНиПа . Распалубку можно провести и в более ранние сроки, если это обосновано сложившимися параметрическими обстоятельствами.

После окончания укладки бетонной смеси следует провести осмотр опалубочной конструкции. Цель такого осмотра – выяснение сохранения геометрических параметров, выявление протечек жидкой составляющей смеси и механических повреждений элементов опалубки. С учетом того, сколько времени застывает бетон, точнее сказать – с учетом времени его схватывания, проявившиеся дефекты необходимо устранить. Среднее время, за которое может схватиться свежеуложенная бетонная смесь, составляет около 2-х часов, в зависимости от температурных параметров и марки портландцемента. Конструкцию необходимо предохранять от любого механического воздействия в виде ударов, сотрясений, вибрационных проявлений столько, сколько времени сохнет бетон.

Как и сколько бетон твердеет и набирает прочность

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

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

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

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

Для справки: данными вышеприведенной таблицы и графика можно воспользоваться для определения срока распалубки монолитной железобетонной конструкции, который в соответствии с нормативными документами наступает с того момента, когда бетонная смесь наберет 50-80% от своей марочной прочности (подробнее в статьях «Когда снимать опалубку» и «Уход за бетоном»).

Для твердения бетона характерны следующие особенности:

• чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит твердение и нарастает прочность;
• при температуре ниже 0°С вода, необходимая для гидратации цемента, замерзает и твердение прекращается. При последующем повышении температуры твердение и набор прочности возобновляются;
• при прочих равных условиях во влажной среде к определенному сроку бетон приобретает прочность выше, чем при твердении на воздухе;
• в сухих условиях дальнейшее твердение замедляется и практически прекращается, из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента;
• при повышении температуры до 70-90° С и максимальной влажности скорость нарастания прочности значительно увеличивается. Именно такие условия создают при пропаривании бетона паром высокого давления в автоклавах.

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

Контроль за набором прочности бетона

На протяжении первых 5-7 дней следует проводить мероприятия по обеспечению условий для выдержки бетона (увлажнение, электрообогрев, укрывание теплоизолирующими и влагозащитными материалами, обогрев тепловыми пушками). Далее следует уделить особое внимание увлажнению поверхности. При этом через неделю после окончания заливки (при условии, что температура воздуха составляет 25-30°С) конструкцию можно нагружать.

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.

Марка цемента

Показатели критической твердости (% от заявленной), минимум

Для предварительно напряженных поверхностей

График набора прочности бетона – определение скорости гидратации раствора

Создание различных строительных конструкций предполагает выполнение работ с цементным раствором, потому чрезвычайно важно предварительно изучить график набора прочности бетона, чтобы строительство завершилось успешно. Для достижения раствором марочной твердости обычно необходимо 4 недели, однако на протекание затвердевания могут влиять различные факторы, которые следует учитывать.

Первый этап приобретения цементом марочной твердости – процесс схватывания, который происходит за несколько суток с момента подготовки смеси. Скорость схватывания напрямую зависит от температуры воздуха:

1. 1. Летом при достижении воздухом температуры 20 градусов по Цельсию процесс схватывания начнется уже через 120 минут после заливки смеси и полностью завершится еще через 60 минут. Итого на весь процесс уйдет примерно 3 часа.
2. 2. При охлаждении воздуха схватывание начнется намного позже. При 0 градусов оно начинается через шесть и более часов, а на всю первую стадию твердения уйдет до суток.

Чем теплее воздух, тем быстрее схватывается смесь. Жарким летом для схватывания бывает достаточно 10-15 минут.

В жаркую погоду бетон может схватиться за 10-15 минут

Схватывание бетонного раствора приводит к началу его затвердевания, потому очень важно придать смеси нужную форму максимально быстро. При высоких температурах требуется увеличение времени схватывания, чему способствует механизм тиксотропии. Так называют способность раствора уменьшать вязкость из-за встряхивания. Из-за этого смесь в бетономешалке на протяжении длительного времени сохраняет свои качества и не твердеет.

После схватывания запускается процесс твердения. На набор максимально возможной жесткости уходит до нескольких лет, однако свои характеристики цемент приобретает уже спустя 4 недели. Процесс затвердения раствора очень неравномерен. Наиболее интенсивно он идет в течение первой недели-двух с момента заливки, за это время он приобретает до 70 процентов от своего максимального значения, после чего твердение замедляется, однако не прекращается.

Набор прочности бетона – продолжительная процедура, на которую могут оказывать влияние различные факторы. К наиболее значимым из них относят:

• внешнюю температуру;
• влажность воздуха;
• марку.

Теплота воздуха – самый важный фактор, влияющий на скорость приобретения бетоном его характеристик. При прохладном воздухе процесс затвердевания происходит намного медленнее, чем жарким летом. При морозе процесс набора жесткости полностью останавливается, так как входящая в состав смеси вода замерзает, а она необходима для гидратации цемента. При повышении температуры выше нуля процесс затвердевания продолжится, но способен вновь остановиться из-за мороза.

Зимой процесс затвердевания происходит намного медленнее

Для работы в зимнее время обычно используют смеси, в состав которых входят специальные вещества, обеспечивающие ускорение процедуры затвердевания и снижающие температуру, при которой процедура гидратации останавливается. На современном рынке представлены качественные составы, твердеющие максимально быстро и способные достичь крепости за 14 дней.

Горячий воздух среды позитивно сказываются на скорости затвердевания бетона. При +40 градусах по Цельсию раствор приобретает твердость в течение первой недели. Именно по этой причине все работы с растворами принято проводить в летний период.

Зимой для ускорения процесса твердения и предотвращения замерзания воды могут использовать специальное оборудование и средства для подогрева залитой конструкции. Однако это, во-первых, требует профессиональных знаний, во-вторых, приводит к существенному удорожанию всех запланированных строительных работ. Нагрев до температуры более 90 градусов недопустим, так как из-за этого может пострадать сама структура возводимых частей.

Ниже представлен график, отражающий время набора марочной прочности бетона в зависимости от температуры. Кривые построены из расчета характеристик материала марки М400 и они позволяют определить процент прочности, набираемой за определенное количество суток в соответствии с различными температурными условиями. Первая линия – это +50 градусов по Цельсию, последняя – +5 градусов.

К примеру, график дает возможность определить, что при +50 градусах смесь за первые 2 суток наберет около 75% от марочной прочности. При +5 градусах эти же характеристики бетон приобретет только спустя 20 дней.

Существует специальное оборудование для ускорения затвердевания бетона

С помощью информации из графика можно также узнать сроки распалубки заливаемой конструкции. Распалубка может осуществляться после того, как смесь наберет более 50% от величины жесткости. Учитывая, что при температуре ниже +10 градусов для набора полной прочности бетону не хватит даже 4 недель, в таких условиях стоит задуматься о возможности подогрева заливаемых конструкций.

Определить оптимальное время заливки цементного раствора поможет приведенная ниже таблица. Она, в зависимости от марки материала и условий, показывает необходимое количество суток для гидратации.

В таблице красным цветом выделена нормативно-безопасная жесткость раствора, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Зеленым – безопасная твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Синим – твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях.

Марка используемого цемента напрямую влияет на скорость затвердевания. Более того, марка определяет также критическую прочность раствора, которую он должен успеть приобрести на начальном этапе схватывания. Ниже приведено соотношение, описывающее критическую прочность (в проценте от марочной) для разных цементов:

1. 1. М15-М150 – 50%.
2. 2. М200-М300 – 40%.
3. 3. М400-М500 – 30%.

Если планируется осуществлять заливку предварительно напряженных конструкций, критическая твердость будет составлять более 70% от марочной.

Что касается влажности окружающей среды, то пониженный уровень данного параметра может отрицательно влиять на процесс гидратации. Если влага будет полностью отсутствовать, то процедура гидратации цемента полностью остановится. Если же влажность будет высокой то скорость твердения будет увеличиваться. Оптимальные условия для быстрого затвердевания – высокая влажность и высокая температура.

Особенно критичной малая влажность станет для заливки при высоких температурах. Жара приведет к быстрому высыханию воды, что отрицательно скажется не только на времени гидратации, но и на характеристиках заливаемых конструкций. Из-за этого в теплое время года может требоваться периодическое увлажнение залитого цемента.

Так как на гидратацию цемента влияет множество факторов, заливку смеси необходимо осуществлять только после определения оптимальных условий и с их соблюдением. Если не учитывать влияющие на процедуру условия, все строительство способно завершиться совсем не так, как изначально планировалось и потраченные собственником деньги просто уйдут в трубу.

Твердение бетона:оптимальные условия схватывания бетона и способы его ускорения

16.09.2014 02:17

Цемент смешивается с водой и, в результате физико-химических реакций, происходит твердение бетона. Процесс занимает достаточно продолжительное время, так как вода проникает не во все частички цемента одновременно. Она наполняет их постепенно, поэтому очень важно купить бетон с доставкой своевременно. В жаркую погоду вода испаряется и процесс твердения прекращается, а если в растворе будет не доставать влаги на поверхности конструкции появятся впадины и трещины.

Твердение бетона в воде придает конструкции больше прочности.

Сроки твердения бетона

Нормальные условия твердения бетона предполагают температуру в окружающей среде близкую к 20ºС и относительную влажность воздуха менее 90%. При таких показателях процесс твердения бетона проходит стремительно: уже на седьмой день существования конструкции она набирает 70% нормативной прочности, а на 28 день полностью отвечает всем проектным показателям.

Температура твердения бетона оказывает решающее влияние на время, которое занимает процесс. Чем прохладнее, тем дольше конструкция будет затвердевать, а если термометр покажет 0ºС процесс практически прекратится.

Время твердения бетона

Таблица, указывает % от 28-суточного показателя, в одно и то же время, но при различных температурах: 

Сутки твердения	Температура, ºС
	-3	0	+5	+10	+20	+30
1	3	5	9	12	23	35
2	6	12	19	25	40	55
3	8	18	27	37	50	65
5	12	28	38	50	65	80
7	15	35	48	58	75	90
14	20	50	62	72	90	100
28	25	65	77	85	100	—

Ускоритель твердения бетона

Время твердения бетона оказывает большое влияние на время проведения работ на строительной площадке. Зачастую процесс приходится ускорять. Это особенно актуально, когда работы проходят в осенне-зимний период, требуется в кратчайшие сроки дать конструкции проектную нагрузку или снять опалубку.

Методы ускорения твердения бетона основаны на применении добавок-ускорителей. Для каждой конкретной бетонной смеси в лабораторных условиях определяется необходимое число добавок. Однако, СНиП III-15—76 приводит перечень ограничений процентного содержания добавок-ускорителей. К тому же, их не следует вводить в бетонные растворы, созданные на основе глиноземистого цемента.

Ускоритель твердения бетона позволяет получить высокие экономические результаты, при создании конструкций на основе бетонной смеси.

повреждений бетона зимой

вверху слева: проект завершен и отлично выглядит летом / осенью внизу справа: масштабируется и изношен после воздействия первой зимы

К сожалению, зимняя погода может нанести ущерб наружным бетонным плитам. Сцены, подобные показанным ниже, слишком обычны, чтобы их можно было увидеть, когда тает снег. В первой части этой серии мы рассмотрим трех основных виновников, которые атакуют нашу бетонную конструкцию: образование трещин, скалывание и растрескивание.

Метро Филадельфии и большая часть северо-востока и за его пределами по состоянию на середину января 2014 года уже испытали дикую зиму, и осталось еще 2 месяца до того, как в календаре будет указано, что весна витает в воздухе. При перепадах температуры на 60 градусов по Фаренгейту менее чем за 5 дней у нас были максимумы января в 60-е годы, а частые минимумы приближались к нулю. Более того, каждую неделю этой зимы выпадал снег, в некоторых случаях приводя к накоплению более фута. . Какое это имеет значение для всех нас или, по крайней мере, для тех из нас, кто не работает плугом?

Практически все, что живет снаружи в таких условиях, будет страдать от болей и болей, и бетон — далеко не исключение.Соль и противообледенительные продукты засоряют наши дороги, тротуары, подъездные пути и даже ступают на наши полы. Снегоуборочные машины, плуги и лопаты очищают бетон, окружающий наши дома или офисы. Резкие перепады температур вызывают частые циклы замораживания и оттаивания, которые, в сочетании с влагой, могут без всякого ущерба жестоко воздействовать на наши бетонные плиты. Хотя контролировать погоду не в ваших силах, вы все же можете узнать, как она влияет на вашу работу и как принимать профилактические меры и / или делать разумный ремонт.Подробнее о предотвращении и восстановлении будет рассказано в этой электронной серии, но давайте начнем с того, что узнаем наших нападающих и как они прибывают.

Масштабирование

Масштабирование — это самая распространенная в мире форма повреждений, которая затрагивает внешние бетонные плиты. Это расслоение тонкого слоя поверхности бетона. Иногда это может выглядеть как отслоение тонких листов или мелких «чешуек». Это обычно отличается от скалывания в зависимости от глубины повреждения.Масштабирование может происходить где-то «посередине плиты» или вдали от стыков или краев, хотя это не абсолютное значение. Масштабирование может повлиять на поверхность в таком тонком слое, что глубина будет меньше одного мил (1/1000 дюйма — тоньше листа бумаги). Он также может проникать на поверхность гораздо глубже; обнажая мелкий и крупный заполнитель в верхних слоях бетона.

В легких случаях шелушение может быть настолько поверхностным, что можно заметить только слегка окрашенные веснушки на поверхности бетона.Окрашенные, запечатанные, окрашенные и окрашенные бетонные поверхности, на которых образовалась накипь, вероятно, будут видны в виде белых или светлых пятен, поскольку материал, который был наверху, был удален с отслоением, вызванным образованием накипи. Это обычно наблюдается на штампованном бетоне, особенно с красящими продуктами местного применения, такими как отвердители цвета и антиадгезионные порошки. Герметик, который часто дает «мокрый вид», также сошел с кожи.

Хотя может быть много факторов, способствующих масштабированию, и много степеней масштабирования, мы сосредоточимся на наиболее распространенных связанных причинах.Хотя чешуйки редко проявляются до тех пор, пока не подвергаются воздействию сочетания отрицательных температур, влажности и температурных колебаний выше и ниже точки замерзания (циклическое замораживание-оттаивание), основная причина чаще всего возникает намного раньше. Водоцементное соотношение в бетонной смеси, добавление воды в замес, методы отделки, условия отверждения и воздухововлечение — все это играет жизненно важную роль в образовании (или предотвращении) образования накипи. Дорожные соли и многие антиобледенительные химикаты потребительского класса также ускоряют проблемы образования накипи.

Выкрашивание

Выкрашивание — термин, хорошо известный большинству монтажников, как самый печально известный злоумышленник в отрасли. Отслаивание — это форма повреждения поверхности бетона, которая проникает глубоко в плиту, четко и широко обнажая крупный заполнитель. Выкрашивание обычно обнаруживается на стыках, трещинах и краях, хотя оно также может выглядеть «посередине плиты». В большинстве случаев растрескивание не является поверхностным и происходит на глубине от 1/8 дюйма до нескольких дюймов в плите или конструкции.

Многие из потенциальных причин отслаивания аналогичны причинам образования накипи, хотя проблемы обычно усугубляются небрежностью или пренебрежением к разумному дизайну. Деформационные и регулирующие швы обычно проектируются таким образом, чтобы обеспечить перемещение субстрата без повреждений. Когда перемещение в стыке превышает допуск, соседние секции плиты могут быть вынуждены смещаться и / или соприкасаться. Когда это случается, решение о растрескивании и / или растрескивании почти предрешено. Поскольку цикл замораживания-оттаивания вызывает увеличение расширения и сжатия, также увеличивается возможность выкрашивания.

Отслаивание не полностью связано с движением субстрата. Он может формироваться примерно так же, как и проблемы с масштабированием. Однако основные причины обычно более серьезны. Такие факторы, как высокое водоцементное соотношение, низкое воздухововлечение или плохая отделка, могут привести к растрескиванию. Выкрашивание также может быть вызвано неспособностью решить проблемы масштабирования. Такая халатность может быстро прогрессировать при соблюдении правильных условий. Что может быть хуже, так это то, что скалывание может быть обширным задолго до того, как станет очевидным.Не так уж редко можно услышать о случаях, когда после ремонта ситуация продолжает ухудшаться. Такие инструменты, как ДДТ (инструмент обнаружения расслоения), перетаскивающая цепь и инженерный молоток, используются для обнаружения подземных сколов, которые еще не видны. Неспособность обнаружить и устранить эти проблемы в конечном итоге может перерасти в более крупномасштабную проблему расслоения листа, которая может оказаться практически непоправимой.

Растрескивание

вверху слева: некогда красивый проект из штампованного бетона, подвергшийся злоупотреблениям зимой 2011/12 года. Внизу справа: реставрационные работы, завершенные Split-Rok Construction весной 2012 года (продолжить чтение части II)

В этом мире есть два типа бетона: бетон с трещинами и бетон с трещинами.Сочетание науки и удачи помогает нам контролировать, где эти трещины произойдут. Трещины бывают всех форм и размеров, но их необязательно определять по характеристикам. Некоторые могут предположить, что определенные трещины возникают из-за усадки или осадки, но давайте начнем с основного представления о трещине. Я предполагаю, что мы все знаем одно, когда увидим его. Теперь оценить, как это могло произойти, представляет собой другую задачу. Заливка бетона в конце сезона сопряжена с дополнительным риском воздействия на неотвержденный бетон отрицательных температур и циклического замораживания-оттаивания.Это может стать серьезным нарушением процесса гидратации и, в конечном итоге, привести к дефектам развития, что может привести ко многим формам повреждений, включая растрескивание в незапланированных местах. Даже хорошо затвердевшие бетонные плиты будут подвержены более суровым условиям зимы.

Итак, представив, что вы предприняли все необходимые шаги в отношении проектирования швов, подготовки основания и армирования, трещина все равно образуется именно там, где она будет наиболее опасной. «Было хорошо, когда его разлили в октябре, но не продержалось даже до весны.«Конечно, это происходит на вашей самой большой работе в году. Если с вами этого не случилось, будьте к этому готовы, потому что это произойдет. Итак, ПОЧЕМУ? Это могло быть результатом сжатия. Регулирующие стыки и компенсаторы должны быть спроектированы должным образом для хорошего контроля трещин. При повышении температуры бетон расширяется (как и почти все строительные материалы), поэтому необходимо предусмотреть место для этого и для дальнейшего предотвращения повреждений. Мы называем это дополнительное «пространство» в бетоне компенсационным швом. Это просто пространство между плитами или другой конструкцией, достаточно большое, чтобы позволить материалу расширяться, но не позволяет им контактировать друг с другом.Неправильное использование обычно приводит к растрескиванию. Но что происходит, когда бетон остывает … конечно, он сжимается или сжимается.

Вы когда-нибудь слышали о сужающемся суставе? Возможно нет! Невозможно создать усадочный шов, который позволил бы бетону дать усадку и предотвратить повреждение, поэтому ближайшей альтернативой является «контрольный шов». Этот управляющий шарнир — это наш способ допустить, что сжатие или сжатие вызовет повреждение… трещину. Итак, мы создаем рельеф внутри плиты, вырезая на ней линию в разумных точках.Основываясь на размере, толщине и дизайне, мы можем определить лучшие области для создания рельефа (области, где с наибольшей вероятностью могут образоваться трещины). Позже в этой серии мы поговорим больше о том, как это определяется математически. На данный момент мы просто должны признать, что холод вызывает сжатие, которое в дальнейшем вызывает растрескивание. Если мы оба хороши и немного удачливы, мы можем заранее создать контрольные швы, которые позволят этим трещинам образоваться чисто. Тем не менее, в этом бизнесе вам нужно знать, что зима может выиграть битву, и трещины могут образовываться по своему усмотрению, даже если вы хорошо выполняете свою работу с этой целью.

Следите за обновлениями, чтобы узнать больше о предотвращении и последующем устранении таких повреждений. Сохраняйте позитивный подход, когда имеете дело с неприятностями, связанными с повреждениями вашей работы в зимнее время … в большинстве случаев есть много способов вернуть вашу работу в хорошее состояние.

Щелкните здесь, чтобы перейти к части II

% PDF-1.3
%
143 0 объект
>
эндобдж
xref
143 96
0000000016 00000 н.
0000002271 00000 н.
0000002919 00000 н.
0000003092 00000 н.
0000003159 00000 н.
0000003304 00000 н.
0000003450 00000 н.
0000003610 00000 н.
0000003767 00000 н.
0000003938 00000 н.
0000004101 00000 п.
0000004324 00000 н.
0000004444 00000 н.
0000004613 00000 н.
0000004968 00000 н.
0000005322 00000 п.
0000005497 00000 н.
0000005852 00000 н.
0000006207 00000 н.
0000006462 00000 н.
0000006724 00000 н.
0000006898 00000 н.
0000007098 00000 н.
0000007364 00000 н.
0000007536 00000 н.
0000007830 00000 н.
0000007974 00000 н.
0000008199 00000 н.
0000008359 00000 п.
0000008474 00000 н.
0000008601 00000 п.
0000008739 00000 н.
0000008874 00000 н.
0000008989 00000 н.
0000009094 00000 н.
0000009254 00000 н.
0000009425 00000 н.
0000009541 00000 н.
0000009654 00000 п.
0000009772 00000 п.
0000009926 00000 н.
0000010055 00000 п.
0000010165 00000 п.
0000010325 00000 п.
0000010454 00000 п.
0000010575 00000 п.
0000010695 00000 п.
0000010805 00000 п.
0000010921 00000 п.
0000011051 00000 п.
0000011175 00000 п.
0000011304 00000 п.
0000011435 00000 п.
0000011570 00000 п.
0000011678 00000 п.
0000011810 00000 п.
0000011957 00000 п.
0000012089 00000 п.
0000012222 00000 п.
0000012355 00000 п.
0000012494 00000 п.
0000012614 00000 п.
0000012736 00000 п.
0000012956 00000 п.
0000013084 00000 п.
0000013248 00000 п.
0000013432 00000 п.
0000013632 00000 п.
0000013871 00000 п.
0000014232 00000 п.
0000014352 00000 п.
0000014500 00000 н.
0000014673 00000 п.
0000014833 00000 п.
0000014937 00000 п.
0000015043 00000 п.
0000015167 00000 п.
0000015336 00000 п.
0000015437 00000 п.
0000015557 00000 п.
0000015720 00000 п.
0000015841 00000 п. PͰR3! {\ 22 ׌ J; Y܂ ala] 8ģTzj5Hg $ dJbN (r (a̢N% 3Y͞rʦM99im & `N (WDeuJOuw ۤ α ~ =.ngn` 섪 cuz; `

DIY Concrete Guide: Controlling Cracks

Следует избегать повторных углов
Входящие углы обычно вызывают растрескивание. Правильное планирование рисунка стыков для устранения втягивающихся углов исправит эту проблему. Даже если вы изолируете коробку колонны, как показано здесь, на плите все равно будут образовываться неконтролируемые трещины. В большинстве случаев, как показано здесь, самым простым способом избежать повторного входа угла может быть изменение структуры стыка.

Руководство по бетону своими руками: изоляционные швы
Установите изоляционный шовный материал в любом месте, где бетон будет контактировать с существующими плитами, ступенями или зданиями. Изоляционный шов должен доходить до нижней части плиты, это гарантирует, что новая плита будет отделена от существующих конструкций. Если изоляционный шов отсутствует во время затвердевания новой плиты, она слегка усадится, если существующая плита, которая не движется, не изолирована, новая плита потрескается при отрыве от существующей плиты.При установке используйте меловую линию, чтобы отметить верхнюю часть изоляционного соединения. Прикрепите изоляционный шов к существующей плите перед заливкой или используйте меловую линию, чтобы пометить стену, а затем, когда вы начинаете заливку, набейте немного бетона напротив изоляционного шва, чтобы удержать его на месте.

Руководство по бетону своими руками: строительные швы
Шпоночные строительные соединения обеспечивают переход от одного дня заливки к другому. Когда укладка бетона прекращается в конце дня, необходимо сформировать строительный шов.Строительные швы с шпонкой также используются при заливке соседних полос мощения и важна передача нагрузки, например, с тяжелыми вилочными погрузчиками. Если концы плиты не поддерживаются шпоночным строительным швом, растрескивание может произойти на 1–2 фута от шва. Очень важно, чтобы ключевой показатель ¼ толщины плиты. Для ключа можно использовать скошенную деревянную планку, которая прикрепляется к боковой части формы (см. Пример ниже). Стыковые соединения (Smooth Face) удовлетворительны, если не требуется передача нагрузки.

Как заливать бетонный пандус ⋆ 🌲 Фанера.com

Бывают случаи, когда лучше использовать пандус, чем строить лестницу, чтобы входить и выходить из здания. Одно ясное дело — садовый сарай. Кто захочет попробовать пронести газонокосилку или, что еще хуже, газонный трактор, вверх и вниз по лестнице? В таком случае строительство пандуса — единственный выход. Тогда вопрос только в том, из дерева или бетона строить.

У меня были деревянные пандусы, и они служат недолго. Деревянный пандус, обработанный под давлением, прослужит дольше, но даже в этом случае со временем он ослабнет и сломается.Хотя вы получите гораздо больше лет от рампы из фанеры, обработанной под давлением, чем от простой строительной фанеры, если вам нужно что-то постоянное, бетон имеет гораздо больший смысл. Тем не менее, многие любители делать это избегают этого, потому что они никогда раньше не делали конкретной работы.

Однако работать с бетоном на самом деле не так уж и сложно, кроме как иметь дело с физическим весом бетона. Вы собираетесь потренироваться: смешивать, заливать и отделывать бетон. Но если вы читаете это, я полагаю, вы готовы к этой части.

Заливка бетона, Robin

Некоторые соображения по бетонной рампе

Перед тем, как строить пандус, необходимо спланировать свой проект. В отличие от работы с деревом, вы не можете вносить изменения в бетон в середине проекта. Вам нужно решить, что вы собираетесь делать, а затем настроить свой проект для достижения этой цели.

Максимальное соотношение длины и уклона, которое вы хотите на любой рампе, составляет один дюйм падения на каждые 12 дюймов пробега. Это требование Закона США об инвалидах ( ADA ), которое вы должны учитывать при использовании пандуса для инвалидных колясок.Но это также практическое соображение и для других вещей. Если у вас есть пандус круче, вам будет сложно подниматься и спускаться, особенно когда он мокрый или обледенел. Лучше съехать по рампе немного дальше, чем иметь опасную рампу, с которой придется бороться.

Сам бетон должен иметь толщину не менее четырех дюймов, хотя для легкого использования вы можете обойтись только двумя дюймами. Это означает, что вам нужно будет выкопать землю на уровне земли, чтобы нижний край бетонного пандуса действительно уходил в землю.

С другой стороны, вы действительно не хотите заливать бетон толщиной более 12 дюймов. Если ваша ситуация требует, чтобы верхний конец пандуса имел толщину более 12 дюймов, заполните пространство камнем, гравием или утрамбованной землей, чтобы вам не нужно было использовать столько бетона. Держите этот наполнитель на расстоянии не менее четырех дюймов от краев, чтобы пандус не потерял структурную целостность.

Расчет расхода бетона

Самый простой способ рассчитать необходимое количество бетона в кубических футах — это простой математический расчет.Для начала рассчитайте объем, как если бы вы делали прямоугольную плиту, а не треугольное поперечное сечение. Чтобы получить этот объем, умножьте длину на ширину на высоту (или утолщение). Убедитесь, что вы делаете все это в дюймах или футах, а не в их комбинации.

Это фактически даст вам объем вдвое больше, чем у готовой рампы. Так что просто разделите этот ответ пополам, и вы узнаете объем вашего пандуса. Если вы выполнили расчет в дюймах, разделите на 1728, чтобы получить кубические футы.Чтобы получить кубические ярды, разделите кубические футы на 27.

Бетон поставляется в мешках по 60 и 80 фунтов, в зависимости от того, где вы его получаете и какой тип покупаете. Это также должно дать вам смешанный объем на сумке. Имейте в виду, что это приблизительный объем, так как то, как вы его смешаете, повлияет на окончательный объем. Так что купите пару лишних сумок, на всякий случай.

Пандус над существующей лестницей

В случае заливки пандуса над существующей лестницей объем лестницы можно вычесть из общего количества необходимого бетона.Однако в остальном процесс ничем не отличается, так как пандус нельзя делать на склоне лестницы. Он должен по-прежнему поддерживать такой же подъем и движение, как и в противном случае.

Построение бетонной формы

Вам понадобится форма для заливки бетона. Это в основном состоит из фанерных сторон формы, которые удерживаются деревянными кольями. Форма удерживает бетон на месте во время схватывания, позволяя вам выполнять аккуратную работу, а не делать то, что выглядит так, как будто ваши дети сделали это из грязи.

Перед настройкой формы вам нужно будет немного выкопать конец спуска, чтобы пандус уходил на четыре дюйма в землю. Идея здесь в том, что верхняя поверхность пандуса спускается точно до уровня земли, обеспечивая плавный переход для всего, что вам нужно подниматься и спускаться по пандусу. Если вы попытаетесь сделать это, не закапывая землю, нижний конец пандуса сломается.

Когда вы выкапываете землю под нижнюю часть пандуса, удалите дерн.Не удаляйте траву просто так, так как корни травы погибнут, оставив пустоту. Вам нужна твердая земля под рампой, а не пустота.

Обрежьте фанерные стороны пандуса так, чтобы они точно соответствовали высоте, которую вы хотите получить. Вы будете использовать это как руководство для выравнивания и сглаживания ската, поэтому обрежьте его соответственно. Установите фанерную форму и забейте в землю деревянные колья, чтобы она поддерживалась. Эти стойки должны быть прочными, так как вес бетона будет пытаться вытолкнуть формы наружу.Прибейте фанеру к кольям.

Если необходимо, частично заполните пространство внутри опалубки гравием или каменным основанием, уплотняющим его, чтобы занять часть места и уменьшить необходимое количество бетона. Не забудьте оставить пространство для четырех дюймов бетона со всех сторон и сверху.

Не все так делают, но рекомендуется нанести масло на внутреннюю поверхность и края фанерной формы, чтобы бетон не прилипал к ней. Это упростит снятие формы, когда придет время.

Пандусы очень большие

В случае, если вы делаете очень большой пандус, например, делаете пандус для инвалидных колясок от уровня земли до приподнятого крыльца, вам нужно будет залить боковые стенки, а затем залить верхнюю плиту для прохода. В этом случае сделайте двойной набор форм, оставив между ними шесть дюймов. Они станут вашими боковинами для рампы и сначала будут залиты.

В этом случае необходимо использовать арматурный стержень, чтобы скрепить вместе боковины и поверхность пандуса. Непрерывные куски арматуры необходимо согнуть так, чтобы они образовали квадрат U-образной формы, а затем разместить их отверстием вниз так, чтобы ножки U-образной формы находились в боковых стенках, а нижняя часть U-образной формы была встроена в поверхность пандуса. .

После заливки боковых стенок и получения возможности их схватывания формы могут быть удалены между стенками и зазором между боковыми стенками, заполненным камнем, гравием или уплотненной грязью. Затем можно залить верх.

Подготовка и заливка бетона

Перед тем, как смешивать и заливать бетон, вам нужно добавить сетку (проволочную сетку) по всей площади пандуса. Бетон, как и горная порода, прочен при сжатии, но сравнительно не так силен при растяжении (растяжении).Поэтому арматура и сетка используются во всех бетонных проектах. Если по какой-то причине у вас останется пустота под рампой, то каждый раз, когда вы будете на нее грузить, она будет находиться под напряжением. Это могло вызвать растрескивание бетона; но ремешок укрепил бы его от разрушения.

Перед заливкой бетона положите слой рубероида или битумной бумаги на любые долговечные деревянные конструкции, с которыми будет соприкасаться бетон. Это будет действовать как барьер для влаги. Например, если вы строите пандус для садового сарая, вам нужно положить слой битумной бумаги на переднюю часть конструкции сарая, где бетонный пандус будет встречаться с ним.

Для небольшого пандуса, например, для сарая для инструментов или садового сарая, вы можете смешивать бетон в пятигаллонных ведрах или тачке. Для больших пандусов, таких как пандус для инвалидных колясок, вы можете арендовать буксируемую бетономешалку или даже доставить бетон на грузовике.

Самый простой способ купить бетон для небольших проектов такого типа — использовать товарный бетон. В нем уже будет правильное соотношение песка и бетонной смеси, и вам не придется его измерять. Все, что вам нужно сделать, чтобы перемешать, — это добавить воды.

Можно добавлять гравий в товарный бетон по мере его замешивания, чтобы снизить стоимость. Хотя это немного снижает прочность бетона, это не проблема, поскольку обычная готовая смесь в любом случае прочнее, чем то, что вам нужно для садового сарая.

Смешайте бетон, используя немного меньше воды, чем рекомендуется. Вам не нужна жидкая бетонная смесь для наклонных поверхностей, таких как пандусы, чтобы у нее не было тенденции к бегству под уклон. Мы говорим здесь только о небольшой разнице в воде, например о стоимости стакана, но этого достаточно, чтобы изменить ситуацию.

Возможно, вы захотите использовать лопаточку для смешивания, установленную в дрель, для смешивания вашего бетона, вместо того, чтобы пытаться делать это вручную или лопатой. Вы можете устать от быстрого смешивания бетона, поэтому все, что вы можете сделать, чтобы облегчить работу, того стоит.

Как только вы начнете заливку, вы хотите ее закончить. Я имею в виду, что нужно продолжать перемешивать и заливать бетон до тех пор, пока у вас не будет достаточно бетона для всей рампы. Не останавливайтесь на полдень на обед и возвращайтесь позже.Вы не только создадите точку напряжения, которая может таким образом потрескаться, но у вас также может быть высокая точка, которая будет выше уровня ваших фанерных форм, что вызовет у вас проблемы.

Во время заливки бетона используйте шпатель или лопату, чтобы проколоть бетонный раствор, разбив все возможные пузырьки воздуха. В области возле форм попросите кого-нибудь постучать по фанере резиновым молотком. Это поможет вывести пузырьки воздуха на поверхность, а не позволит им оставаться в бетоне, создавая пустоты.

Когда вы заполните фанерную форму, используйте 1 «x 4» или 2 «x 4», чтобы выровнять верх, позволяя ему скользить по краям фанеры и выталкивать излишки бетона вниз. В этой части вам понадобится помощь, если один из вас будет по обе стороны от трапа. Перемещайте планку вперед и назад, как будто вы прорезаете бетон, чуть выше уровня формы. Если вы обнаружите какие-либо низкие точки, добавьте к ним больше бетона, а затем вернитесь к ним с помощью деревянного бруска, чтобы сгладить их.

Отделка бетона

После заполнения формы и удаления лишнего бетона вам нужно использовать ручной шпатель, чтобы выровнять поверхность даже больше, чем вы сделали с помощью 1 «x 4».Когда вы это сделаете, вы заметите, что вода или «сливки» поднимутся на поверхность. Это хорошо, показывая, что вы достаточно затерли бетон.

Дайте бетону застыть до точки, когда крем испарится, а затем нанесите щетку на поверхность. Это не что иное, как перетаскивание жесткой метлы по поверхности для придания ей нескользящей текстуры. Вы хотите, чтобы это было перпендикулярно линии падения, поэтому идите с метлой поперек рампы, а не вниз по ее длине.

Если вы собираетесь закруглить края бетона, это делается в это время с помощью специального инструмента, называемого ручным стальным кромкообрезным станком.Это не обязательно, но поможет предотвратить царапание голени острым краем. Кроме того, это делает вашу работу более профессиональной.

Как только бетон достигнет точки, когда он больше не может течь, вы можете удалить фанерную форму. Это должно произойти примерно через час после завершения заливки. Обычно лучше потратить немного больше времени, чем снимать его раньше времени, особенно если вы смазали доски маслом.

Бетон на самом деле не сохнет, он затвердевает в результате химической реакции.Во время схватывания бетон необходимо поддерживать во влажном состоянии. После заливки продолжайте смачивать его в течение нескольких дней. Если вы обнаружите какие-либо пустоты в рампе, их можно заполнить бетонным материалом для ремонта.

Широкие опоры для влажной площадки

На недавней работе мне нужно было снести и восстановить разрушенную структуру, на которой стояла пристройка к семейной комнате. Опорные балки прогнили, колонны были в плохом состоянии. Прежде чем я смог продолжить, мне пришлось все поднять и поддержать домкратами и временными балками.Затем я вынул все старые колонны и откопал семь исходных опор, которые были слишком неглубокими, чтобы обеспечить адекватную опору для вышеупомянутой конструкции. В тот момент я был почти готов рыть новые ямы для ног. Но сначала мне нужно было выяснить, как справиться с высоким уровнем грунтовых вод на этом участке.

Rising Waters

Чтобы найти лучшее решение, я организовал встречу на рабочем месте с моим местным инспектором по строительству, который в прошлом также руководил успешной фондовой компанией и был знаком с местными почвенными условиями.Он сказал мне вырыть несколько пробных ям за день до собрания, чтобы мы могли увидеть, сколько воды просочилось в каждую ямку. Когда я их копал, я ударил воду примерно на 3 фута вниз и с помощью насоса закончил копать до 4 футов, необходимой глубины для опор в этом районе.

Я закрыл отверстия фанерой на ночь, и когда мы встретились на следующий день, в каждой лунке было около 16 дюймов воды. Опираясь на свой опыт в качестве подрядчика по строительству фундаментов, он предложил стратегию установки опор: используйте формы с широким основанием, и, прежде чем устанавливать формы, откачайте воду и добавьте несколько дюймов щебня на дно каждого отверстия. .Затем бросьте форму и продолжайте откачивать воду из отверстия, заполняя формы жесткой бетонной смесью до уровня выше уровня грунтовых вод. Благодаря насосу, не допускающему попадания воды в отверстие, нижняя часть опоры может быть установлена ​​должным образом, не ослабляясь из-за избытка воды. Тогда нужно было просто заполнять формы до конца, засыпая дыры по ходу дела.

Новые опоры были необходимы для поддержки пристройки к семейной комнате. После того, как автор удаляет старые опоры и временно поддерживает конструкцию, отвес определяет точное положение опоры основания.Здесь он рисует положение на бетонной плите, которое ему нужно удалить, прежде чем копать опору.

Разметка опор

Прежде чем приступить к выкладке фундаментов, я собрал материалы, которые мне понадобятся. Для каждого я использовал базу Bigfoot диаметром 28 дюймов с прикрепленной к ней трубкой Sonotube диаметром 12 дюймов. Для каждой формы требовалось девять 80-фунтовых мешков с бетоном, и я отрезал три трехфутовых отрезка арматуры 1/2 дюйма, чтобы укрепить каждую опору.

Я начал с центральной опоры из семи, которые мне нужно было установить.Чтобы точно определить положение опоры, я сначала нашел центральную точку по длине и ширине балки над головой, а затем закрутил винт в этой точке. К шурупу я прикрепил кусок каменного шпагата с шайбой, привязанной к нижнему концу, чтобы действовать как отвес. Шайба увеличивала вес веревки, чтобы она не блуждала вперед и назад.

Я поместил форму снежного человека ниже центральной точки так, чтобы шпагат висел внутри формы. Чтобы центрировать форму, я измерил расстояние от края опоры до струны и перемещал опору до тех пор, пока размеры не стали одинаковыми во всех направлениях.Затем я обрисовал окружность формы на исходной бетонной плите, чтобы определить точное местоположение отверстия.

Большой раскоп

Наличие некоторых отверстий, расположенных по обеим сторонам существующей плиты, усложняло процесс рытья. Я начал копать ямы рядом с плитой и подрывая почву под ней. После того, как я удалил почву примерно на фут ниже плиты, я нанес отбойный молоток по контуру основания, а затем пробил его понемногу, попеременно то отбойным молотком, то с санями.

Работая ударным молотком, автор выколачивает бетонную плиту, на которой будет располагаться основание.

Пробив плиту, я продолжил копать в глинисто-песчаной почве. Копание было довольно безболезненным, но как только я опустился примерно на 3 фута, вода начала просачиваться в яму, что затрудняло копание. Я выкопал несколько дюймов, откачал воду, копнул немного глубже и снова закачал. Я продолжал попеременно копать и качать, пока не достиг необходимой глубины 4 фута.

Автор выкопал опору, но на три четверти пути попал в воду. Остальное пришлось выкапывать вместе с насосом.

Дно ямы было плотно утрамбовано глиной и песком, но со всей этой водой почва не была достаточно устойчивой, чтобы поддерживать фундамент. Чтобы решить эту проблему, я добавил слой щебня, чтобы установить форму, как рекомендовал инспектор. Камень также поднимает насос, помогая не допустить его всасывания рыхлой почвы и засорения.

На дно ямы был добавлен слой щебня, чтобы поддержать основание и чтобы насос не касался дна ямы.

Поскольку раскопки требовали такого большого внимания, я понял, что мне придется копать и заливать опоры по одной, чтобы убедиться, что опоры установлены правильно. Это заняло намного больше времени, чем если бы я сначала выкопал их все и залил одним выстрелом.

Построение и размещение форм

Перед тем, как выкопать каждую яму, я подготовил форму с широким основанием вместе с трубкой для колонны над основанием.Формы снежного человека поставляются с градуированными размерами колец, подходящими для труб разного диаметра. Вырезав форму до необходимого размера кольца для 12-дюймовой трубы, я прикрепил часть трубы к основанию винтами и вставил сборку в отверстие.

После того, как широкая опалубка нарезана до нужного диаметра, к ней прикручивается бетонная трубчатая опалубка.

Чтобы все опоры оставались на одинаковой высоте, я установил заданное расстояние от нижней части балки над головой до верхней части опоры.Я измерил и отметил высоту опоры сбоку трубы. Я измерил расстояние от верха трубы и отметил это расстояние в нескольких других местах вокруг трубы. Затем, используя отрезок мигающей ленты, я провел линию, соединяющую отметки, и аккуратно разрезал трубку бритвенным ножом.

Высота формы измеряется от нижней части конструкции и отмечается на бетонной трубе.

Длина мигающей ленты, натянутой вокруг формы, служит ориентиром для проведения линии по высоте формы.

Заливка и засыпка

Следующим шагом было изменение положения основания перед заливкой. Я откорректировал местоположение, используя уровень, чтобы отвесить трубу. Как и прежде, я измерил, чтобы убедиться, что шпагат кладки находится точно в центре трубы. Я также дважды проверил, что верх трубки находится на правильном расстоянии от балки выше.

Когда форма сидит в отверстии, автор центрирует ее и погружает для заливки.

В некоторые из отверстий вода, казалось, просачивалась не так быстро, поэтому я смог опустить насос внутрь формы, чтобы откачать воду, пока я смешивал партии бетона.Следуя совету инспектора, я смешал более жесткую бетонную смесь для нижней части фундамента, которая будет контактировать с щебнем и влажной почвой. Перед тем, как засыпать первую партию бетона, я засыпал форму, чтобы она оставалась на месте, пока заполняла форму бетоном. По мере того, как заливка прогрессировала, я добавлял около 30 см грунта за раз, утрамбовывая его на 2 дюйма по ходу.

Добавление засыпки вокруг формы фиксирует ее на месте для заливки.Насос не допускает попадания воды на опору до тех пор, пока бетон не будет заливаться.

Бетон для фундамента перемешивается и засыпается в каждую форму. На мокрое основание фундамента была нанесена более жесткая партия бетона.

Как только уровень бетона достиг уровня грунтовых вод, я использовал более рыхлую смесь, заливая оставшуюся часть основания, засыпая вокруг формы. Перед добавлением каждого нового слоя бетона и заливки я проверял свои контрольные метки, чтобы убедиться, что форма не сместилась.

Когда бетон приблизился к верху формы, я понял, что верхняя часть основания окажется намного ниже существующей плиты, создавая место для сбора воды и мусора и сокращая срок службы деревянных столбов, которые я планировал. установить для замены оригинальных колонн. В конце концов, владелец собирался заменить плиту, но я не был уверен, когда это произойдет, поэтому решил увеличить высоту опор, добавив короткий удлинитель трубы. При удлинении формы верхняя часть опоры поднимается достаточно высоко, чтобы избежать каких-либо проблем.

Когда уровень приближался к верху формы, автор вставлял куски арматуры в мокрый бетон для усиления.

Перед заливкой последнего подъема бетона я погрузил три куска 1/2 дюйма арматуры во влажный бетон, чтобы укрепить фундамент. Я держал арматуру в 6 дюймах от верхней части опоры, чтобы она не мешала анкерам для крепления металлических оснований опор.

Когда форма была заполнена, оставшаяся часть отверстия была засыпана, и поверх бетона была нанесена отделка веником.