Твердение бетона: К сожалению, запрашиваемая страница не существует.

Твердение бетона

Во время проведения строительных работ необходимо контролировать такой процесс, как твердение бетона. При необходимости его можно регулировать, так как слишком медленное или быстрое твердения приведет к существенному снижению уровня качества бетонных конструкций.

Особенности схватывания бетона

С первых минут использования бетонной смеси начинается процесс схватывания, он протекает в достаточно быстром темпе. Временные параметры зависят от воздействия окружающих факторов и погодных условий. Оптимальной считается температура 20°С, при данном показателе схватывание начинается через два часа после приготовления раствора и заканчивается по истечении одного часа. Таким образом, спустя три часа после приготовления раствора начинается процесс затвердевания. В зависимости от температурных диапазонов меняется временной период между этапами начала схватывания и затвердением. При отрицательной температуре его начало может наступить через пять часов, а высокие могут ускорить до 15 минут.

Процесс застывания бетона

Процесс взаимодействия составляющих элементов бетонной смеси и воды с физико-химической точки зрения получил название гидратация цемента. Получение качественного результата невозможно без правильного течения данного процесса. Оптимальными условиями считается температура в диапазоне от 18 до 20°С, а уровень влажности должен составлять 90-100%. При нарушении данных параметров по каким-либо причинам время застывания бетона может меняться. Для получения качественного и эффективного результата необходимо учитывать несколько особенностей:

• Диапазон оптимальной температуры;
• Уровень влажности смеси;
• Особенности применения бетона;
• Условия окружающей среды.

В результате воздействия отрицательных температур вода в составе бетонной смеси замерзает, при этом кристаллы льда оказывают определенное давление на частицы цемента. Такое воздействие значительно снижает качество бетона, время его затвердевания меняется. При низком уровне влажности воздуха нарушается процесс гидратации цемента. Восстановить его поможет помещение бетонной конструкции в оптимальные условия.

Уровень прочности материала зависит от условий, в которых происходит твердение, поэтому специалисты рекомендуют максимально приближать идеальные. Если обеспечить их свежеизготовленной бетонной конструкции, она приобретет все необходимые параметры прочности и надежности для замера марки раствора. В основном такой процесс занимает 28 дней, однако для окончательного твердения может потребоваться до нескольких лет. К концу второй недели после заливки бетона конструкция получает около 70% прочности, после этого процесс ее набора снижается.

На сегодняшний день специалисты затрудняются дать однозначный ответ относительно точного времени высыхания бетонной смеси. Основным фактором, влияющим на результат, является уровень нагрузки, которая будет воздействовать на готовую конструкцию. При создании ленточного фундамента для дальнейшей установки забора достаточно несколько дней, однако для сооружения дома лучше обратиться к квалифицированным специалистам для определения оптимального времени.

Изменение времени твердения

Достаточно часто в процессе проведения строительных работ с использованием бетонной смеси условия окружающей среды не идеальные, поэтому возникает необходимость корректировать время твердения. При использовании раствора в холодное время можно обеспечить дополнительный обогрев с помощью электроприборов или заливки цемента в теплую опалубку. Дополнительно в зимний период специалисты рекомендуют использовать специальные антиморозные присадки, которые защищают воду от замерзания и кристаллизации.

В холодное время актуально использовать метод отложенной гидратации, который достигается благодаря введению в раствор небольшого количества противоморозной добавки. Заливать ее необходимо при морозе ниже 15 градусов. В таких условиях вода замерзает практически моментально и останавливает процесс гидратации. Качество такой конструкции немного снижаются.

Высокая температура является еще одним экстренным способом, его особенность заключается в увлажнении раствора, находящегося в процессе застывания. Поверхность поливают водой, а затем покрывают специальной пленкой и битумной смесью.

Во время твердения бетона следует следить за объемом конструкции, его изменение не должно превышать 1% от изначального показателя. Идеальным вариантом является отсутствие усадки, однако на практике его достичь почти невозможно. В случае слишком быстрого высыхания бетона на поверхности конструкции могут появиться трещины, которые негативно скажутся на ее прочности.

Твердение бетона

   Различают естественное и искусственное твердение бетона. Естественное твердение можно ускорить, применяя быстротвердеющие цементы, жесткие бетонные смеси, добавки-ускорители твердения. Искусственное твердение – так называемая температурно-влажностная обработка, используемая в заводских условиях.

   Для получения 70% прочности надо было бы выдерживать изделия в формах в нормальных условиях не менее 7 сут, что потребовало бы громадного количества форм, большого увеличения производственных площадей. Поэтому одной из главных задач в технологии бетона является усовершенствование существующих и разработки новых методов ускорения твердения бетона.

   Широко применяют методы тепловой обработки бетона, которые дают возможность повысит температуры бетона при обязательном сохранении его влажности. В результате увеличивается скорость химических реакций взаимодействия цемента в водой и значительно повышается начальная (суточная) прочность бетона.

   На заводах сборного железобетона чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80-85°C или выдерживание в среде насыщенного пара при 100°C. Стремятся применять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать условия, благоприятствующие гидратации цемента.

   Пропаривание при нормальном давлении осуществляют в пропарочных камерах периодического или непрерывного действия. В первом случае отформованные изделия, находящиеся в формах или поддонах, загружают в камеру с крышкой, которая имеет водяной затвор, препятствующий потере пара. В камеру подают пар, и температура постепенно (со скоростью 15-20°C/ч) повышается до максимальной (80-100°C). При этом изделия прогреваются на всю толщину. Затем дается изотермическое выдержка, после которой изделия медленно охлаждаются. Постепенный подъем температуры и постепенное охлаждение обеспечивают более полную гидратацию цемента и предотвращают появление трещин в изделиях. Продолжительность пропаривания зависит от химико-минералогической характеристики цемента и состава бетона: для изделий из подвижных бетонных смесей – 4-8ч. Режим пропаривания устанавливают после опытной проверки.

   Прочность пропаренного бетона (т. е. примерно через 1 сут. После изготовления) составляет около 65-75% от марки. Следовательно, пропаривание при нормальном давлении увеличивает скорость твердение бетона примерно в 7-8 раз.

   Различают туннельные и вертикальные камеры тепловой обработки непривычного действия. Формы – вагонетки с отформованными изделиями в этих камерах последовательно проходят три зоны: подогрева, изотермической выдержки и охлаждения, в этих камерах процесс типовой обработки изделий осуществляется с использованием принципа противотока. Пар поступает в верхнюю зону камеры через перфорированную трубу. Холодные изделия движутся вверх навстречу все более горячей паровоздушной среде. После прохождения зоны изотермического прогрева изделия опускаются вниз и постепенно охлаждаются.

   Для изделий из ячеистых бетонов весьма эффективно запаривание в автоклаве осуществляемое насыщенным паром высокого давления (0,8-1,3 МПа) с темпиратурой 175-200гр.

   При электропрогреве в качестве источника тепла используют электрическую энергию. Для прогрева бетона применяют трехфазные переменный ток нормальной частоты (50Гц). Постоянный ток не пригоден, так как от вызывают расположение воды. Распределение тока в уложенном бетоне осуществляется через металлические электроды, располагаемые или на поверхности бетона, или внутри него.

   Значительный эффект дает применение кратковременного электроразогрева бетонной смеси до температуры 80-90 гр. в специальных бункерах током напряжения 380В. Предварительно разогретую смесь укладывают в форме и уплотняют. Выделение тепла при гидратации цемента способствуют поддерживанию повышенной температуры твердеющего бетона и ускорению его твердения.

   Способ предварительного электропрогрева смеси успешно применяют при зимних бетонных работах.

Обработка лучистой энергией эффективна для тонкостенных полых изделий. Излучатели инфракрасных лучей в виде нагревательных устройств, обогреваемых электрическим током или газом, помещают в пустоты изделий. Стенки конструкции или изделия поглощают лучистую энергию, которая аккумулируется в бетоне в виде тепла.

   Небольшие добавки укрепляют процессы
твердения цемента. Дозировка хлористого кальция составляет 1-2% от массы
цемента. Увеличение добавки хлористого кальция может провести к коррозии
стальной арматуры, а также к появлению высолов на поверхности бетона. 

Добавка хлористого кальция в 2-4 раза увеличивают начальную прочность бетона, а прочность бетона в возрасте 28 сут остается примерно той же, что и без добавки. При введении хлористого кальция надо учитывать, что он оказывает пластифицирующее действие на бетонную смесь и дает возможность на 5-6% уменьшить количество воды затворения, а соответственно и расход цемента при изготовлении бетона.

   Комплексное использование методов ускорения твердения бетона дает наибольший технико-экономический эффект.

Автор: Павлов Е.С.

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: [email protected]

Читайте также:

Твердение Бетона и его доставка

Твердение бетона – это продолжительный, сложный физико-химический процесс, называемый гидратацией. В его ходе цемент взаимодействует с водой, образуя новые соединения, гидроксилаты калия, наделенные вполне определенными свойствами, главными среди которых являются прочность и твердость.

Постепенно проникая внутрь цементной смеси, вода включает в химическую реакцию все новые порции цементной составляющей, вызывая прогрессирующее застывание раствора. Время, в течение которого бетонная смесь приобретает заданную прочность, называют временем твердения. Обычно на заданную марочную крепость или около 70% проектной прочности при оптимальных условиях бетон выходит через 28 дней после заливки. Весь же процесс настолько долгий, что окончательно крепкими бетонные конструкции становятся через годы.

Для нормального прохождения процесса затвердевания смеси нужны вполне определенные условия:

• оптимальная температура воздуха +20…30 градусов;
• влажность – не ниже 90%.

Учитывая, что процесс гидратации сопровождается выделением тепла, важно не допустить преждевременного обезвоживания и высыхания заложенного изделия. Такие условия обычно обеспечиваются в специальных камерах либо засыпкой конструкций из молодого бетона сырым песком, опилками и другими влажными материалами с низкой теплопроводностью. Кроме того, постоянное увлажнение поверхности заливки позволяет избежать образования усадочных трещин, появлению которых способствует изменение объема бетона при его затвердевании.

Но все же при отрицательных температурах возможно замерзание воды в бетонной смеси, что останавливает процесс гидратации. И хотя после размораживания бетон просыпается, затвердевание продолжается, но прочность и другие важные качества полученного изделия значительно снижаются. Для борьбы с этим явлением применяют разные методы:

• Использование ПМД (противоморозных добавок), которые несколько ускоряют процесс отвердения, но в основном препятствуют замерзанию воды. В качестве ПМД прежде использовали различные соли, которые снижали порог замерзания воды, но вызывали активную коррозию арматуры. Сейчас на заводах ЖБИ используют более перспективные составы, щадящие металлические составляющие продукции.
• Электрообогрев бетона с помощью пластинчатых, полосовых, струнных и других специальных электродов. Метод обеспечивает быстрый прогрев конструкции, а следовательно, и созревание бетона.
• Обогрев с помощью станций прогрева бетона. Управление процессом при применении станций может быть автоматизировано.
• Прогрев с использованием греющих опалубок.
• При небольших морозах:
  • укрыванием конструкции сохраняющими тепло покрывалами – термоматами;
  • обдув конструкции теплым воздухом.

Особенно важно применять обогрев изделия в первые дни после заливки, т.к. они являются наиболее ответственными и критичными для прочности бетона. В целом же критическая прочность – своеобразная грань, по истечении которой за процесс твердения можно не переживать. Для разных марок бетона она различна. Высокие его марки имеют порог критической прочности порядка 25 – 30% проектной, со снижением марки порог критической прочности повышается. При нормальных условиях этот показатель достигается изделием через сутки после его закладки.

Все описанное выше не составляет проблемы для современных заводов ЖБИ и ЖБК, на которых все железобетонные изделия пропариваются в специальных камерах. Такая обработка обеспечивает ускоренное созревание, твердение бетона. Буквально через несколько часов изделие набирает достаточную прочность и готово к использованию.

Сегодня выпускают различные специальные быстротвердеющие бетонные смеси. Для их приготовления применяют как традиционные, проверенные многолетним использованием вещества, так и новые добавки для бетонных растворов. Многие из них не только ускоряют твердение смеси, но и наделены комплексом функций, благодаря которым препятствуют промерзанию, могут быть ускорителями и пластификаторами. Их состав и количество определено экспериментальным путем в специализированных строительных лабораториях.

Ускорить реакцию гидратации может также сухой или мокрый вибродомол, добавленный в обычный портландцемент.

Доставка бетона

Не менее важным этапом работы с бетонными смесями является вопрос их доставки к месту укладки. Основная проблема заключается в том, что при транспортировке и выгрузке рабочей смеси обычным грузовиком крупные наполнители обычно оседают вниз, жидкие же составляющие стремятся подняться вверх. Происходит расслоение бетона, из-за чего он теряет свои свойства, становится малопригодным к использованию. Для исключения явления расслоения бетон нужно постоянно перемешивать, что возможно только при применении специального подвижного состава.

Так как бетоны отличаются составом, маркой и типом, то для транспортировки каждого из них требуется разная интенсивность перемешивания, а следовательно, и разные бетоносмесители. Поэтому с самого начала на производствах миксеров-бетоносмесителей были приняты некоторые стандарты, включающие в себя требования:

• к приводам барабанов миксера;
• к стыковым зажимам и модулярным фильтрам;
• к геометрии барабанов, включающей в себя достаточный полезный объем, значительный диаметр выхода;
• к возможности применения складывающегося стального желоба и прочее.

Миксеры-бетоновозы на автомобильном ходу оснащены планетарным редуктором, способным обеспечить длительную работу смесителя при транспортировке, системой подогрева, исключающей примерзание бетонной смеси к стенкам барабана в зимних условиях, мощными бетононасосами, способными обеспечить скорость перекачки до 200 кубометров в час, автономным двигателем, обеспечивающим независимую работу установки. Применение особо гладких внутренних поверхностей барабана и выпускной воронки, особое расположение опор барабана обеспечивают простую и быструю очистку миксера. Всё это сказывается на цене на бетон в меньшую сторону.

Некоторые из автомобильных миксеров имеют дополнительную защиту технологического оборудования из пенополиэтилена, что повышает надежность перевозки, сохранность качества бетонных смесей при низких температурах.

гидратация цемента, схватывание бетона, твердение бетона, гидратация

Многие знают, что цемент при взаимодействии с водой твердеет и превращается в так называемый цементный камень. Однако, немногие знают суть этого процесса: как твердеет, почему твердеет, что нам даёт осознание происходящей реакции и каким образом мы можем на неё воздействовать. На сегодняшний момент понимание всех стадий гидратации позволяет учёным изобретать новые добавки в бетон или цемент, так или иначе воздействующие на процессы, происходящие в период схватывания цемента и твердения бетонной или ЖБИ конструкции.

Заводы выпускающие ЖБИ или товарный бетон могут пользоваться этими добавками с огромной пользой для себя. Это и экономия электроэнергии и газа за счёт сокращения сроков пропаривания ЖБИ изделий, и снижение трудозатрат на вибрирование, и скорость оборачивания формоснастки или опалубки, и экономия цемента, и улучшение качественных характеристик товарного бетона и изделий ЖБИ. Всё это возможно за счёт применения специальных добавок для бетона или цемента. Перечень используемых на сегодняшний день добавок довольно велик, поэтому ему посвящён отдельный раздел добавки в бетон.

Вообще, в процессе набора прочности бетона присутствуют две основные стадии:

• схватывание бетона довольно короткая стадия, происходящая в первые сутки жизни бетона. Время схватывания бетона или цементного раствора существенно зависит от температуры окружающего воздуха. При классической расчётной температуре 20 градусов начало схватывания цемента происходит примерно через 2 часа после затворения цементного раствора, а конец схватывания наступает примерно через три часа. То есть — процесс схватывания занимает всего 1 час. Однако, при температуре 0 градусов этот период растягивается до 15-20 часов. Чего говорить, если само начало схватывания цемента при 0 градусов начинается лишь спустя 6-10 часов после затворения бетонной смеси. При высоких температурах, например при пропаривании ЖБИ в специальных камерах мы ускоряем период схватывания бетона до 10-20 минут!

  В течение периода схватывания бетон или цементный раствор остаются подвижными, на них ещё можно воздействовать. Тут действует механизм тиксотропии. Пока Вы «шевелите» несхватившийся до конца бетон, он не переходит в стадию твердения, и процесс схватывания цемента растягивается. Именно поэтому доставка бетона на бетоносмесителях, сопровождающаяся постоянным перемешиванием бетонной смеси, способна сохранить её основные свойства. При желании прочтите подробности про основные свойства и состав бетона.

  Из личного опыта могу вспомнить экстраординарные случаи, когда наши миксера с бетоном стояли и «молотили» на объекте по 10-12 часов, в ожидании разгрузки. Бетон в такой ситуации не твердеет, но происходят некие необратимые процессы, существенно снижающие его качества в дальнейшем. Мы называем это свариванием бетона. Особенно критичны такие мероприятия летом в жару. Вспомните сокращённые сроки схватывания цемента при высокой температуре, о которых мы говорили выше. Менеджеры и диспетчера Компании BESTO стараются избегать подобных казусов, но иногда происходят непредвиденные ситуации, в основном связанные с обрушением некачественной опалубки. Бетон разливается, все бегают, пытаясь его собрать, восстанавливают опалубку, а время идёт, а ещё не разгрузившиеся бетоносмесители с бетоном стоят и молотят. Хорошо, если есть куда переадресовать, а если нет? Одним словом — беда.

• твердение бетона это процесс наступает сразу после окончания схватывания цемента. Представьте, что мы при помощи бетононасоса наконец-то уложили бетон в опалубку, он благополучно схватился, и тут собственно и начинается процесс твердения бетона. Вообще, твердение бетона и набор прочности ЖБИ идёт не месяц, и не два, а годы. 28 суточный срок регламентирован лишь для того, чтобы гарантировать определённую марку бетона на тот или иной период. График набора прочности бетона или ЖБИ нелинеен и в первые дни и недели процесс происходит наиболее динамично. Почему же так? А вот как раз давайте разберёмся. Пришла пора поговорить про процесс гидратации цемента.

Минералогический состав и гидратация цемента

Мы не будем здесь разбирать сами стадии получения портландцемента, для этого есть специальный раздел, описывающий производство цемента более подробно. Нас интересует лишь состав цемента и его основные компоненты, вступающие в реакцию с водой при затворении цементного раствора или бетона. Итак. В качестве основы портландцемента рассматриваются четыре минерала, полученные в результате всех стадий производства цемента:

• C3S трёхкальциевый силикат
• C2S двухкальциевый силикат
• C3A трёхкальциевый алюминат
• C4AF четырёхкальциевый алюмоферит

Поведение каждого из них на разных стадиях схватывания бетона и его твердения, существенно отличается. Одни минералы вступают в реакцию с водой затворения сразу, другие немного погодя, а третьи — вообще не понятно зачем здесь «ошиваются». Давайте рассмотрим всех по порядку:

C3S трёхкальциевый силикат 3CaO x SiO2 минерал участвующий в процессе нарастания прочности цемента в течение всего времени. Без сомнения, он является главным звеном, хотя, в период первых суток жизни бетона у трёхкальциевого силиката есть серьёзный более шустрый соперник C3A, о котором мы упомянем позже. Процесс гидратации цемента является изотермическим, то есть — химическая реакция сопровождающаяся выделением тепла. Именно C3S «греет» раствор цемента при затворении, прекращает греть в период с начала затворения до момента начала схватывания, затем выброс тепла в течение всего периода схватывания и дальше происходит постепенное снижение температуры.

Трёхкальциевый силикат и его вклад в набор прочности бетона наиболее значим лишь в первый месяц жизни бетонной или ЖБИ конструкции. Это те самые 28 дней нормального твердения. Далее, его влияние на набор прочности цемента ощутимо уменьшается.

C2S двухкальциевый силикат 2CaO x Si02 начинает активно действовать лишь спустя месяц после затворения цемента в бетонной смеси, как будто принимая смену у своего трехкальциевого брата-силиката. В течение первого месяца жизни бетона или ЖБИ он в общем-то валяет дурака и ждёт своего часа. Это период безделья и расслабухи можно существенно сократить за счёт применения специальных добавок в цемент. Зато, его действие длится годами, в течении всего периода нарастания прочности железобетона, ЖБИ или бетона.

C3A трёхкальциевый алюминат 3CaO x Al2O3 наиболее активный из перечисленных. Он начинает кипучую деятельность с самого начала процесса схватывания. Именно ему мы обязаны за набор прочности, в течение первых дней жизни бетона или железобетона. В дальнейшем его роль в твердении и наборе прочности минимальна, но в скорости ему нет равных. Марафонцем его не назовёшь, а вот спринтером, пожалуй — да.

C4AF четрыёхкальциевый алюмоферит 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 это как раз тот самый, который — «непонятно зачем вообще здесь ошивается». Его роль в наборе прочности и твердении минимальна. Незначительное воздействие на набор прочности отмечается лишь на самых поздних сроках твердения.

Все перечисленные компоненты при затворении водой вступают в химическую реакцию, благодаря которой происходит нарастание, сцепление и осаждение кристаллов гидратированных соединений. По сути, гидратацию можно назвать и кристаллизацией. Так наверное понятней.

Благодаря стараниям учёных и научным разработкам многочисленных испытательных лабораторий и НИИ стало возможным прогнозируемое и регулируемое воздействие на процесс гидратации цемента, влияние на начало и конец схватывания, регулируемая подвижность бетона, его прочность, коррозионная стойкость и так далее. В основном это делается за счёт применения специальных добавок в бетон. Спектр доступных методов воздействия на процесс схватывания цемента и дальнейшего набора прочности бетона или ЖБИ довольно широк и более подробно он описан в разделе добавки для бетона.

Компания БЭСТО поставляет товарный бетон и раствор, изготовленные с применением самых современных добавок, позволяющих получать бетонные смеси и цементные растворы с улучшенными показателями по морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности и т.д. Современное дозирующее и бетоносмесительное оборудование помогает добиться наилучших результатов по однородности состава бетонной смеси или цементного раствора.

Надеюсь, что не загидратировал Вам мозги своими силикатами и алюминатами. С трёхкальциевым приветом, Эдуард Минаев.

Схватывание и твердение бетона — в чем разница?

Основной компонент любой бетонной смеси — это цемент. Он является вяжущей составляющей и обеспечивает твердение материала после испарения воды. Реакция гидратации портландцемента проходит в несколько стадий. Длительность каждого этапа зависит от совокупности условий: температуры, влажности, характера наполнителя и его зернистости.  Для строителей и производителей бетона контроль над процессом схватывания и твердения бетонного раствора имеет огромную важность. Для проведения строительных работ в жару, мороз и других нестандартных условиях применяются разные методы контроля над гидратацией бетона.

Схватывание и твердение бетона — в чем разница?

Первый этап твердения бетонной смеси — это схватывание. Оно завершается в первые сутки после заливки раствора в опалубку или форму. Чем выше температура воздуха, тем быстрее происходит схватывание. При температуре в 20°С материал схватывается через 2 часа после заливки, процесс длится около часа. При температуре близкой к 0°С длительность этого этапа может растянуться на 15-20 часов. Если смесь при незавершенном процессе схватывания «шевелить», срок первой стадии гидратации автоматически продлится, поскольку будет изменена подвижность состава.

Твердение — это вторая стадия застывания цемента. Длительность данного этапа условно укладывается в 28 календарных дней. На практике затвердевание бетона может длиться годами, и все это время прочность изделия будет постепенно возрастать. Нормативный период в 28 дней гарантирует соответствие набранной прочности конкретной марке бетона. Процесс твердения не является линейным, он зависит от влажности, погодных условий, нагрузок на конструкцию и массы других показателей. Однако повлиять на него сложнее, чем на схватывание.

Классификация цементов по характеру гидратации

Портландцемент производят из смеси минералов, в состав которых входят гидросульфоалюминаты кальция, двух- и трехкальциевые силикаты, оксиды кальция и магния. Эти компоненты отвечают за скорость и качество твердения.

По особенностям протекания гидратации различают несколько видов вяжущих веществ:

• расширяющиеся цементы. Способны застывать на воздухе, при условиях повышенной влажности и в воде. При гидратации такого вяжущего вещества увеличивается объем и плотность бетона, а в стесненных условиях возникает самонапряжение материала;
• безусадочные цементы. В процессе гидратации расширяются незначительно и не образуют трещин;
• напрягающие цементы. Способны обеспечивать натяжение арматуры без потери прочности бетона.

Для получения вяжущего с определенными характеристиками применяется смешение перечисленных типов цемента. Также для контроля над процессом гидратации активно используют специальные добавки: пластификаторы, противоморозные компоненты. С помощью внесения добавок удается задать время начала и завершения схватывания смеси, регулировать подвижность и плотность бетона на разных стадиях процесса.

Равномерность застывания бетона в опалубке зависит от условий заливки и от качества материала. Чтобы быть уверенным в качестве стройматериала, приобретайте его у проверенного производителя. Завод «Бетон Центр» изготавливает и реализует строительные смеси по выгодной цене, а также обеспечивает их своевременную доставку бетононасосом на объект и заливку в Твери и Тверской области. Позвоните нам, и необходимое количество бетона поступит на стройку в указанный срок. Оплатить покупку можно как в офисе, так и представителю компании при получении.

Условия твердения бетона — естественное и автоклавное твердение

Условия твердения бетона зависят от начала химической реакции между цементом и водой в составе, а также температуры и порядка укладки смеси. Подобный процесс занимает много времени и в обычных условиях длится около одного месяца. Сначала набор прочности идет весьма быстро, но довольно резко замедляется. Как показывает практика, чтобы выйти на стопроцентный показатель прочности, требуется около одного месяца пребывания в оптимальных условиях.

Следует отметить, что, при отличных от данных показателей параметров окружающей среды, приходится обеспечивать различные мероприятия. Например, сюда относится проведение увлажнения, утепления, а также некоторых других процедур. Как уже говорилось, набор прочности идет весьма быстро в первые дни, но потом существенно замедляется. Он начинается сразу после схватывания, когда в составе образуются прочные связи между его основными компонентами. Согласно стандартам, полная нагрузка недопустима до того момента, как смесь выйдет на заданный показатель прочности. Частичное осуществление давление может происходить при наборе 70 процентов от номинального показателя. Особенность твердения бетона заключается в том, что конструкция из данного материала будет постоянно набирать прочность, хоть этот процесс и станет чрезвычайно замедленным.

Естественные условия твердения бетона

Твердение бетона в естественных условиях является наиболее распространенным вариантом, который используется чаще всего. Причина заключается не только в доступности, но и минимальных затратах на осуществление подобного способа. Как уже говорилось, стандартное время на твердение бетона в естественных условиях — это около 28 суток, пока состав набирает прочность. Важным моментом является именно процентное соотношение в смеси вяжущего материала и воды.

Между ними происходит химическое взаимодействие, способствующее набору прочности. Частицы цемента начинают скреплять между собой все элементы заполнителя, обеспечивая монолитную массу. Вне зависимости от условий твердения, соотношение воды и вяжущего материала всегда строго просчитывается и соблюдается. Если того или иного компонента будет недостаточно, это приведет к существенной потере во всех эксплуатационных характеристиках. Все пропорции представлены в специализированных документах, позволяющих на их основе создать материал с широким диапазоном показателей. Естественное твердение бетона используется в теплый период года, при создании конструкций, заливаемых непосредственно на строительной площадке. К данной категории относятся различные типы фундаментов, как наиболее популярный класс монолитных объектов.

Автоклавное твердение

Присутствует несколько вариантов добиться того, чтобы смесь твердела быстрее. Довольно дорогостоящим методом, но весьма эффективным по своему результату, является использование автоклава. В этом промышленном оборудовании создается высокое давление и температура, что способствует ускорению всех процессов набора прочности в несколько раз. Бетонные изделия держатся в автоклаве до того момента, пока показатели не выйдут на уровень в 70 процентов от требуемого значения.

Автоклав обладает довольно большой, по своей объему, внутренней камерой. В нее происходит загрузка поддонов с блоками, плитами или иными другими формами элементов. Присутствует несколько рядов по вертикали, что позволяет добиться увеличенного количества обрабатываемых объектов. Бетон автоклавного твердения должен подвергаться воздействию повышенной температуры и давления со всех сторон. Если обеспечить второй фактор довольно легко, то чтобы поддерживать температуру во всех точках одинаковой, требуется использовать конвекционные методы. Обработка происходит при 400-700 градусов в течение относительно короткого времени. Именно этот фактор и обеспечивает высокую производительность автоклава. Следует подробнее рассмотреть процессы, которые происходят в структуре бетона.

Несмотря на то, что температура в 400-700 градусов способствует переходу воды в газообразное состояние, высокое давление не позволяет осуществиться данному процессу. В результате, химическая реакция проходит на порядок быстрее. Процесс схватывания занимает минимальное время, после чего начинается ускоренное твердение. Для улучшения параметров изделия, бетон автоклавного твердения подразумевает использование специальных добавок.

Тепловлажностное твердение бетона

Существует и другой вариант — тепловлажностное твердение бетона. Он имеет высокую эффективность и достаточно часто используется при решении задач современного строительства. К данной категории относится несколько десятков способов. Каждый из них зарекомендовал себя при наличии определенных факторов, что требуется учитывать при выборе конкретного варианта. В условиях холодной погоды происходит замедление твердения, которое, в конечном итоге, приведет к полной остановке, если температура опустится ниже нуля.

Использование добавок является только одним из вариантов обеспечения набора прочности и, как следует отметить, не самым эффективным. Если заливаемый монолитный объект обладает большими размерами, например, в случае строительства крупных коммерческих, промышленных или жилых сооружений, принято использовать методику электрического прогрева. Она подразумевает пропускание через состав электрического тока, который проходит через смесь и вызывает выделение теплоты из-за сопротивления. Существуют и менее распространенные варианты, которые подразумевают тепловлажностные условия твердения бетона. Например, к данной категории следует отнести инфракрасные излучатели, а также контактный обогрев и некоторые другие варианты.

Твердение бетона

Твердение бетона представляет собой сложнейший процесс, при котором протекают различные химические реакции.

Цены на бетон

*Цена указана без учета доставки. Рассчитать стоимость доставки до вашего объекта поможет наш менеджер.

Позвоните нам +7 (925) 237-36-21

Что такое твердение бетона?

Твердение бетона – это формирование плотной структуры, способной выдерживать внешние нагрузки без разрушений. Проще говоря, твердение – это процесс набора прочности. Основным компонентом, отвечающим за набор прочности, является цемент. Именно класс и состав цемента определяют интенсивность процесса твердения. От качества цемента зависит марочная прочность бетона. Не следует путать два понятия – «схватывание бетонной смеси» и «твердение бетона». Схватывание – это потеря реологических свойств, например, подвижности. Твердение же — это рост кристаллов, формирующих особую плотную структуру тела бетона.

Марка и класс бетона

Общепринятым понятием является марка бетона. Однако не так давно марки бетона упразднили, заменив их классами. В действующих ГОСТах можно найти таблицы соответствия марок и классов бетона. Марка показывает, какую максимальную нагрузку способен выдержать данный бетон без разрушения. Считается, что для рядовых бетонов на портландцементе класс прочности определяется в возрасте 28 суток нормального твердения. Нормальным называют твердение при определенных тепло-влажностных условиях, устанавливаемых в нормативных документах. Среди испытательных лабораторий существуют несколько постулатов, позволяющих прогнозировать марочную прочность. Эти постулаты выведены эмпирическим путем и подтверждены многолетними исследованиями. Так, например, для бетона на рядовых заполнителях и портландцементе нормированного состава, наибольший набор прочности наблюдается в первые 7 суток. За это время прочность бетона достигает 70% от проектной.

Условия твердения

Процесс твердения бетона возможен лишь при положительной температуре. Оптимальной считается температура выше +18⁰С. Немаловажное значение имеет влажность. Если влажность окружающей среды менее 70% процессы формирования структуры значительно замедляются. Интересным является тот факт, что процессы твердения в теле бетона не прекращаются никогда. Они протекают крайне медленно. Даже через 50 лет при исследовании образцов были замечены процессы роста и уплотнения кристаллов.

Регулирование твердения

Существует огромное множество способов и технологий, с помощью которых можно ускорить набор прочности бетона. Так для монолитных бетонов устраивают системы обогревов, накрывают открытую поверхность свежеуложенной бетонной смеси специальными пленками, применяют специальные добавки-ускорители твердения. Для ЖБИ изделий применяют тепловлажностную обработку в камерах различных типов. Пропаривание в таких камерах позволяет достигать отпускной прочности бетона за считанные часы. 

Бетон Звенигород, Бетон Одинцово, Бетон Селятино

06.08.2016

Роль отверждения бетона

Отверждение играет важную роль в повышении прочности и долговечности бетона. Отверждение происходит сразу после укладки и отделки бетона и включает поддержание желаемых условий влажности и температуры как на глубине, так и у поверхности в течение продолжительных периодов времени. Правильно затвердевший бетон имеет достаточное количество влаги для постоянной гидратации и развития прочности, стабильности объема, устойчивости к замерзанию и оттаиванию, а также устойчивости к истиранию и образованию накипи.

Продолжительность адекватного времени отверждения зависит от следующих факторов:

• Пропорции смеси
• Указанная прочность
• Размер и форма бетонного элемента
• Окружающие погодные условия
• Условия воздействия в будущем

Плиты на земле ( например, тротуары, тротуары, автостоянки, проезды, полы, облицовка каналов) и конструкционный бетон (например, настилы мостов, опоры, колонны, балки, плиты, небольшие опоры, монолитные стены, подпорные стены) требуют минимального периода отверждения семь дней при температуре окружающей среды выше 40 градусов по Фаренгейту ¹ .

Комитет 301 Американского института бетона (ACI) рекомендует минимальный период выдержки, соответствующий достижению бетона 70 процентов указанной прочности на сжатие. ² . Часто указываемое семидневное отверждение обычно соответствует примерно 70 процентам указанной прочности на сжатие. 70-процентный уровень прочности может быть достигнут раньше, когда бетон затвердевает при более высоких температурах или при использовании определенных комбинаций цемента и добавок. Точно так же может потребоваться больше времени для различных комбинаций материалов и / или более низких температур отверждения.По этой причине Комитет 308 ACI рекомендует следующие минимальные периоды выдержки ³ :

• Цемент ASTM C 150 Тип I семь дней
• Цемент ASTM C 150 Тип II десять дней
• Цемент ASTM C 150 Тип III три дня
• Цемент ASTM C 150 типа IV или V 14 дней
• Цемент ASTM C 595, C 845, C 1157 переменная

Влияние продолжительности отверждения на развитие прочности на сжатие представлено на рисунке 1.

Рисунок 1.Время отверждения во влажном состоянии и увеличение прочности на сжатие

Более высокие температуры отверждения способствуют раннему увеличению прочности бетона, но могут снизить его 28-дневную прочность. Влияние температуры отверждения на развитие прочности на сжатие представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Влияние температуры отверждения на прочность на сжатие

Существует три основных функции отверждения :

1) Сохранение воды для затворения в бетоне на начальном этапе его затвердевания.

Пондирование и погружение
Пондирование обычно используется для отверждения плоских поверхностей при выполнении небольших работ.Следует соблюдать осторожность, чтобы поддерживать температуру воды для отверждения не более чем на 20 градусов по Фаренгейту ниже, чем у бетона, чтобы предотвратить растрескивание из-за термических напряжений. Погружение в основном используется в лаборатории для отверждения испытательных образцов бетона.

Распыление и туманообразование
Распыление и туманообразование используются, когда температура окружающей среды значительно выше точки замерзания, а влажность низкая. Запотевание может минимизировать растрескивание из-за пластической усадки до тех пор, пока бетон не достигнет окончательного схватывания.

Пропитанные влажные покрытия
Влажные покрытия, пропитанные водой, следует использовать после того, как бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности.Их нужно держать постоянно влажными.

Формы, оставленные на месте
Формы, оставленные на месте, обычно обеспечивают удовлетворительную защиту формованных бетонных поверхностей от потери влаги. Формы обычно оставляют на месте до тех пор, пока это позволяет график строительства. Если формы изготовлены из дерева, их следует поддерживать во влажном состоянии, особенно в жаркую и сухую погоду.

2) Снижение потерь воды при смешивании с поверхности бетона

Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на тщательно увлажненный бетон.Бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности при укладке.

Нанесение мембранообразующих отвердителей
Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона. Они могут быть прозрачными или полупрозрачными с белой пигментацией. Составы с белыми пигментами рекомендуются для жарких и солнечных погодных условий для отражения солнечного излучения. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки.Отвердитель должен соответствовать ASTM C309 ⁴ или ASTM C1315 ⁵ .

3) Ускорение набора прочности за счет тепла и дополнительной влаги

Острый пар
Острый пар при атмосферном давлении и пар высокого давления в автоклавах — это два метода отверждения паром. Температура пара для острого пара при атмосферном давлении должна поддерживаться на уровне около 140 градусов по Фаренгейту или ниже, пока не будет достигнута желаемая прочность бетона.

Нагревательные змеевики
Нагревательные змеевики обычно используются в качестве закладных элементов вблизи поверхности бетонных элементов. Их назначение — защитить бетон от промерзания при бетонировании в холодную погоду.

Электрообогреваемые формы или опоры
Электрообогреваемые формы или опоры в основном используются производителями сборного железобетона.

Бетонные покрытия
Бетонные изоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подверженных отрицательным температурам в период отверждения.Бетон должен быть достаточно твердым, чтобы предотвратить повреждение поверхности при покрытии бетонными покрытиями.

Другие формы отверждения включают внутреннее влажное отверждение с использованием легких заполнителей или абсорбирующих полимерных частиц. Для массивных бетонных элементов (обычно толщиной более 3 футов) обычно разрабатывается план терморегулирования, помогающий контролировать термические напряжения. Дополнительную информацию можно найти в отчете комитета 308 ACI «Руководство по отверждению бетона ³ ». Для специальных бетонов рекомендуется обращаться к другим отчетам ACI следующим образом:

• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Изоляционный бетон ACI 523.1R
• Расширяющийся цементный бетон ACI 223
• Валковый бетон ACI 207.5R
• Архитектурный бетон ACI 303R
• Торкрет-бетон ACI 506.2
• Армированный бетон ACI 506.2
• Фибробетон R
• Вертикальная скользящая форма ACI 313

Отверждение в холодную или жаркую погоду требует дополнительного внимания. В холодную погоду некоторые процедуры включают в себя отапливаемые помещения, средства для уменьшения испарения, отвердители и изолирующие одеяла.Температура свежего бетона должна быть выше 50 градусов по Фаренгейту. Период отверждения бетона для холодной погоды больше стандартного периода из-за снижения скорости набора прочности. Ожидается, что прочность на сжатие бетона, выдерживаемого и поддерживаемого при температуре 50 градусов по Фаренгейту, возрастет вдвое быстрее, чем у бетона, выдержанного при температуре 73 градуса по Фаренгейту. В жаркую погоду отверждение и защита имеют решающее значение из-за быстрой потери влаги из свежего бетона. Фактически отверждение начинается до укладки бетона путем смачивания поверхности основания водой.Для укладки бетона в жаркую погоду можно использовать солнцезащитные и ветровые стекла, а также замедлители запотевания и испарения. Поскольку бетон набирает прочность в жаркую погоду быстрее, период отверждения может быть сокращен. Дополнительную информацию можно найти в Стандартных технических условиях ACI 306.1, для бетонирования в холодную погоду , ACI 306R, Бетонирование в холодную погоду , ACI 305.1, Спецификации для бетонирования в жаркую погоду и ACI 305R, Бетонирование в жаркую погоду

Отверждение образцов для испытаний бетона

Отверждение бетонных образцов для испытаний обычно отличается от отверждения бетона, заложенного во время строительства.Американское общество испытаний и материалов (ASTM) разработало два стандарта для изготовления и выдержки бетонных образцов. ASTM C192 ⁶ предназначен для лабораторных образцов, а ASTM C31 ⁷ предназначен для полевых образцов. Оба документа содержат стандартизированные требования к изготовлению, отверждению, защите и транспортировке бетонных образцов для испытаний в полевых или лабораторных условиях, соответственно.

ASTM C192 предоставляет процедуры для оценки различных смесей в лабораторных условиях.Обычно его используют на начальном этапе проекта или в исследовательских целях.

ASTM C31 используется для приемочных испытаний, а также может использоваться в качестве инструмента принятия решения при снятии формы или опоры. В зависимости от предполагаемого назначения стандарт определяет два режима отверждения: стандартное отверждение для приемочных испытаний и отверждение в полевых условиях для снятия опалубки / опалубки. Изменение стандартного отверждения образцов для испытаний может существенно повлиять на измеренные свойства бетона. Согласно данным Национальной ассоциации производителей готовых бетонных смесей ⁸ (NRMCA), прочность бетона, отвержденного на воздухе в течение одного дня с последующими 27-дневными влажными отверждениями, будет примерно на 8 процентов ниже, чем для бетона, отвержденного влажным способом за весь период.Снижение прочности составляет 11 процентов и 18 процентов для образцов бетона, первоначально отвержденных на воздухе в течение трех и семи дней, соответственно. Для тех же комбинаций отверждения воздух / влажность, но температура отверждения на воздухе 100 градусов по Фаренгейту, 28-дневная прочность будет примерно на 11%, 22% и 26% соответственно.

Ссылки

Стив Косматка и др., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, EB001, Технический бюллетень PCA EB 001, Portland Cement Association, Skokie, IL 2002

Спецификации для конструкционного бетона , ACI 301 (www.Concrete.org)

Руководство по отверждению бетона , ACI 308R-01 (www.concrete.org)

ASTM C309, Стандартные технические условия для жидких мембранообразующих смесей для отверждения бетона (www.astm.org )

ASTM C1315, Стандартная спецификация для жидких мембранообразующих смесей, обладающих особыми свойствами для отверждения и герметизации бетона (www.astm.org)

ASTM C192 / C192M, Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний Лаборатория (www.astm.org)

ASTM C31 / C31M, Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в полевых условиях (www.astm.org)

Отверждение бетона — сколько времени требуется и как отверждать

Отверждение и герметизация бетона.
L.M. Scofield Co.

Когда вы кладете свежий бетон, он очень чувствителен и легко разрушается. Если вылечить его правильно, он будет прочным и надежным; пренебрегайте этим, и вы пожалеете!

В первую неделю или около того после заливки бетона вы должны поддерживать надлежащую температуру и влажность для надлежащего отверждения.Отверждение легко пропустить в мгновение ока, но это сильно повлияет на качество вашей готовой работы.

Хотя отверждение важно для любого бетона, проблемы, возникающие из-за его отсутствия, наиболее очевидны при использовании горизонтальных поверхностей. На неотвержденной плите, будь то декоративная или обычная серая плита, вероятно, образуется узор из мелких трещин (называемых растрескиванием), и после использования поверхность будет иметь низкую прочность, что может привести к образованию пыли на поверхности, имеющей низкую устойчивость к истиранию.

Найдите ближайших подрядчиков по бетону, которые позаботятся о правильном затвердевании вашего бетона.

СКОЛЬКО ДЛИТЕЛЬНЫЙ БЕТОН ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ?

Весь период отверждения бетона занимает около месяца, но ваш бетон будет готов к использованию раньше. Каждый проект будет немного отличаться из-за погодных условий, бетонной смеси, а также методов укладки и отделки.

При ожидании высыхания бетона помните следующие временные рамки:

• От 24 до 48 часов — после первоначальной установки формы можно снимать, и люди могут ходить по поверхности
• 7 дней — после частичного отверждения движение транспортных средств и оборудования в норме
• 28 дней — к этому моменту бетон должен полностью затвердеть

ЧТО ОТВЕРЖДАЕТСЯ И ЧТО ЭТО ДЕЛАЕТ С БЕТОНОМ?

ASTM C 1315, отверждающие и герметизирующие материалы типа II имеют белый пигмент, который помогает увидеть, что было отверждено, и может отражать часть солнечного света. Нокс-Крит

Отверждение служит следующим основным целям:

• Сохраняет влагу в плите, благодаря чему бетон продолжает набирать прочность.
• Он задерживает усадку при высыхании до тех пор, пока бетон не станет достаточно прочным, чтобы противостоять растрескиванию при усадке.
• Правильно выдерживаемый бетон улучшает прочность, долговечность, водонепроницаемость и износостойкость.

Когда большинство людей думают об отверждении, они думают только о поддержании влажности на поверхности бетона.Но отверждение — это нечто большее — оно дает бетону то, что ему нужно, чтобы правильно набрать прочность. Прочность бетона зависит от роста кристаллов в матрице бетона. Эти кристаллы растут в результате реакции портландцемента и воды — реакции, известной как гидратация. Если воды недостаточно, кристаллы не могут расти, и бетон не развивает необходимую прочность. Если воды достаточно, кристаллы вырастают, как крошечные твердые пальцы, обвивающие песок и гравий в смеси и переплетающиеся друг с другом.Почти похоже на фильм ужасов — наш конкретный ребенок превратился в монстра!

Другой важный аспект отверждения — это температура: бетон не может быть слишком холодным или слишком горячим. По мере охлаждения свежего бетона реакция гидратации замедляется. Здесь важна температура бетона, а не температура воздуха. Ниже 50 F гидратация сильно замедляется; ниже примерно 40 F он практически останавливается.

У горячего бетона есть противоположная проблема: реакция идет слишком быстро, а поскольку реакция экзотермична (выделяется тепло), она может быстро вызвать перепады температур в бетоне, которые могут привести к растрескиванию.А цемент, который вступает в реакцию слишком быстро, не успевает кристаллы вырасти должным образом, поэтому он не набирает такую ​​прочность, как следовало бы.

Итак, в знаменитом фильме «Цементное чудовище, окутавшее мир» все, что нужно маленьким землянам, чтобы спасти цивилизацию, — это сделать бетон слишком холодным, слишком горячим или слишком сухим, и он превращается в слабака. Однако наша цель — помочь ему обернуть землю и сделать его настолько сильным, насколько это возможно!

Рекомендуемые товары

КОГДА НАХОДИТСЯ ОТВЕРДИТЬ БЕТОН?

Отверждение необходимо начинать как можно скорее после отделки и штамповки. Vexcon Chemicals

Итак, цель состоит в том, чтобы наш молодой и впечатлительный бетон оставался влажным и при нужной температуре (в идеале от 50 до 85 F). Наиболее часто упускаемый из виду аспект отверждения — это поддержание открытых бетонных поверхностей во влажном состоянии во время их гидратации. В большинстве случаев бетона, особенно в большинстве декоративных, вначале в смеси будет много воды для полной гидратации цемента. Проблема в том, что если открытые поверхности высыхают, бетон не может гидратироваться, и в результате у нашего молодого бетона образуется очень чувствительная кожа, которую легко поцарапать, а иногда и даже пыль.

Есть три фазы отверждения, продолжительность каждой из которых зависит от бетона и условий окружающей среды. Посмотрите рисунок 1.6 в ACI 308, «Руководство по отверждению бетона», чтобы увидеть, как это работает:

Оставлять бетонную поверхность влажной в течение 7 дней — все еще лучший способ отвердить бетон. ПНА Строительные технологии

• При первой укладке бетона на плиту по мере оседания бетонной смеси поднимается спускная вода. В течение этого периода (начальная установка), если сливная вода испаряется с поверхности быстрее, чем поднимается из бетона, вам необходимо провести начальное отверждение, иначе вы, вероятно, в конечном итоге получите трещины из-за пластической усадки.Чтобы знать, если это необходимо, вам нужно знать скорость испарения (см. Ниже).
• Между начальным схватыванием и окончательным схватыванием потребуется промежуточное отверждение, если чистовая обработка (или штамповка) завершена до окончательного схватывания.
• После окончательного схватывания необходимо провести окончательное отверждение.

Во время начальной настройки скорость испарения спускной воды зависит от комбинации факторов: температуры и влажности воздуха, температуры бетона и скорости ветра. Классическим и по-прежнему лучшим способом оценки скорости испарения является номограф Menzel / NRMCA — простая в использовании диаграмма, сочетающая все эти факторы.Вы можете получить этот номинальный график из ACI 308 или он также доступен в отличной статье в мартовском 2007 г. Concrete International, «Оценка скорости испарения для предотвращения растрескивания при пластической усадке». Вы также можете оценить скорость испарения с помощью бесплатной онлайн-программы, разработанной Люком Снеллом и Амиром Муниром.

Итак, вы используете эти методы, чтобы выяснить, насколько быстро испаряется отводимая вода — если она превышает 0,2 фунта на квадратный фут в час, тогда необходимо начальное отверждение, потому что бетон будет высыхать.В следующем разделе мы обсудим, как провести первоначальное лечение.

После первоначального схватывания бетонная поверхность все еще нуждается во влаге, и теперь нет стекающей воды. Это когда действительно нужно вылечить бетон. Вы должны исходить из того, что ваш бетон нуждается в отверждении — это так! Вы же не хотите, чтобы ваш идеальный ребенок из бетона превратился в малолетнего правонарушителя?

КАК ОТЛИЧИТЬ БЕТОН

Теперь давайте немного сузим этот разговор. Поговорим только о горизонтальном бетоне и только о влажной части затвердевания.Чтобы узнать больше о работе при экстремальных температурах, получите копию ACI 305, Бетонирование в жаркую погоду или ACI 306, Бетонирование в холодную погоду.

Давайте также сузимся до выдержки цветного бетона. Мы определим это как любой бетон с цветом, цельным или сухим, будет ли он штамповаться или нет. Во-первых, что наиболее важно, цветной бетон на самом деле не отличается от любого другого бетона, он требует точно такой же обработки, чтобы получить качественный бетон. Однако некоторые методы должны быть немного другими, поскольку внешний вид гораздо важнее, чем для промышленных плит.

Есть три способа отверждения бетона: либо мы добавляем воду на поверхность, чтобы заменить испаряющуюся воду, либо герметизируем бетон, чтобы предотвратить испарение воды, либо мы делаем и то, и другое. Обратите внимание, что добавление воды к поверхности НЕ означает добавление воды, которая будет входить в состав бетонной смеси — это увеличит водоцементное соотношение поверхностного бетона и ослабит его, разрушив все наши усилия по отверждению.

Вам нужно подумать о начальном отверждении, когда стравливаемая вода испаряется слишком быстро, чтобы поверхность оставалась влажной до начального схватывания.Традиционно этот показатель составлял более 0,2 фунта на квадратный фут в час. Многие смеси сегодня истекают с гораздо более низкой скоростью, чем эта, поэтому, если отбираемой воды меньше, тогда предел испарения необходимо установить ниже, например, от 0,05 до 0,1 фунта на квадратный фут в час. Лучший подход к декоративному бетону — это попытаться изменить условия, чтобы вам не нужно было проводить первоначальное отверждение: блокировать ветер, защищать бетон от солнца, охладить бетон. Если это невозможно, возможно запотевание ровно настолько, чтобы поверхность оставалась влажной, но самый простой способ — использовать замедлитель испарения.Это химическое вещество можно распылить, чтобы на поверхности образовалась тонкая мембрана, препятствующая испарению воды. Полностью рассеивается при чистовых операциях. Держите часть этого при сухих ветреных условиях.

СПОСОБЫ ОТВЕРЖДЕНИЯ

• Водная полимеризация: Бетон заливается водой, заливается водой или распыляется туманом. Это наиболее эффективный метод отверждения для предотвращения испарения воды из смеси.
• Методы удержания воды: Используйте покрытия, такие как песок, брезент, мешковина или солома, которые постоянно остаются влажными.Во время отверждения материал должен быть влажным.
• Водонепроницаемое уплотнение из бумаги или пластиковой пленки: Применяется, как только бетон становится достаточно твердым, чтобы противостоять повреждению поверхности. Пластиковые пленки могут вызвать обесцвечивание бетона — не применять для бетона, где важен внешний вид.
• Химические мембраны: Нанесение химикатов следует проводить сразу после завершения бетонной обработки. Обратите внимание, что отверждающие составы могут повлиять на сцепление эластичного пола, поэтому следует проконсультироваться с вашим подрядчиком по укладке пола и / или производителем химической мембраны.

Все желаемые свойства бетона улучшаются за счет правильного выдерживания!

РАЗРЕШИТЬ ВРЕМЯ ДЛЯ ВОДЫ ПЛИТ

После укладки бетона прочность бетона увеличивается очень быстро в течение 3-7 дней. Бетон, выдерживаемый во влажном состоянии в течение 7 дней. примерно на 50% прочнее неотвержденного бетона.

Отверждение водой может быть выполнено после заливки плиты, построив плотины с землей вокруг дома и затопив плиту. Закрытая территория постоянно заливается водой. В идеале плита должна быть отверждена в воде в течение 7 дней. Некоторые строители придерживаются жесткого графика водной полимеризации в течение 3 дней, так как это дает примерно 80% пользы от водной полимеризации в течение 7 дней.

Подумайте о том, чтобы спланировать свою работу: заливка в конце недели, строительство берм, а затем наводнение на выходных. Вы получаете преимущества отверждения водой, не теряя слишком много времени в расписании.

Дополнительная информация:

Отверждение бетона, что можно и чего нельзя делать

Фото: istockphoto.com

Вы можете справедливо считать бетон одним из самых прочных и привлекательных строительных материалов, но знаете ли вы, что все, что вы делаете после заливки , оказывает такое же влияние на его прочность, как и процесс смешивания? Фактически, химическая реакция между цементом и водой, которая связывает песок и гравий вместе для создания бетона, занимает около 28 дней. Во время этого процесса, который известен как гидратация, вы хотите сохранить влагу в бетоне. В противном случае вода, слишком быстро испаряющаяся с поверхности, что может легко произойти на открытом воздухе и под прямыми солнечными лучами, ослабит готовый продукт из-за напряжения и растрескивания.

Контроль содержания влаги и температуры нового бетона в течение первых нескольких дней посредством отверждения является высшим приоритетом. Уделяя особое внимание бетонной смеси в этот период, а не уходя сразу после заливки, вы можете повысить структурную целостность бетона и сделать его более устойчивым к растрескиванию в будущем. Для достижения наилучших результатов ознакомьтесь с нашим списком лучших (и худших) методов отверждения бетона, прежде чем приступить к следующему проекту.

ОБЯЗАТЕЛЬНО опрыскивайте новый бетон водой.

Один из наиболее распространенных методов отверждения бетона — частое поливание его водой из шланга — от пяти до 10 раз в день или как можно чаще — в течение первых семи дней. Это называется «влажным отверждением». Это позволяет влаге из бетона медленно испаряться. Бетон, отвержденный влажным способом, может быть на 50 процентов прочнее, чем бетон, отвержденный без увлажнения! Однако распыление не рекомендуется для бетона, заливаемого в холодную погоду; информацию о заливке в холодную погоду см. ниже в разделе «Не допускайте переохлаждения бетона».

НЕОБХОДИМО покрывать новый бетон.

Если у вас нет времени повторно осматривать бетон с помощью шланга столько раз, сколько необходимо для истинного влажного отверждения, другой вариант — использовать покрытие, которое может задерживать и замедлять испарение влаги из смеси. Для этой задачи подойдут полиэтиленовая пленка толщиной не менее 4 мм или изоляционное покрытие для отверждения бетона, которые можно приобрести в магазинах «Сделай сам». Тщательно намочите бетон, а затем накройте его листом по вашему выбору, используя кирпичи, камни или другие тяжелые предметы, чтобы удерживать его на месте.Ежедневно снимайте пленку или одеяло, снова увлажняйте бетон, снова накрывайте его и повторяйте в течение семи дней. Этот метод также можно использовать для вертикальных бетонных колонн и стен, смочив их и обернув полимерным одеялом или пластиковой пленкой.

Бетонные плиты для прудового твердения.

Отверждение пруда — еще один отличный способ отверждения бетона, и процесс такой же, как и звучит: вы формируете временные бермы вокруг новой бетонной плиты, а затем заливаете область внутри них одним футом воды.Три дня отверждения в пруду выполняют работу за семь дней отверждения во влажной среде, и без ежедневного внимания — просто убедитесь, что уровень воды остается выше бетонной плиты. Если она упала, вам нужно немного долить. Однако этот метод подходит не всем, потому что для формирования бермы вокруг большой бетонной плиты требуется немало почвы. Крупные застройщики могут использовать этот метод для ускорения процесса строительства при заливке фундаментных плит, например, чтобы перейти к обрамлению конструкции.

ОБЯЗАТЕЛЬНО облегчите процесс, нанеся отвердитель.

Если другие методы невозможны, есть более простое решение: отвердители. Доступные в магазинах для дома и на предприятиях по производству товарного бетона, они содержат растворимые эмульсии, которые образуют защитную пленку при распылении непосредственно на поверхность вновь залитых бетонных плит или стен. В конечном итоге пленка обеспечивает барьер или пленку для предотвращения испарения воды, позволяя ей отверждаться с постоянной скоростью.Некоторые отверждающие составы полностью разлагаются через пару недель, в то время как другие должны быть удалены с помощью скребка после завершения процесса отверждения. Третьи, такие как Quikrete Acrylic Concrete Cure & Seal, проникают через поверхность бетона, становясь постоянным герметиком, который делает бетон водонепроницаемым, чтобы он выглядел свежим. Внимательно прочтите этикетки производителя, прежде чем выбирать отвердитель, чтобы убедиться, что он соответствует вашим конкретным потребностям.

НЕ пропускайте контрольные швы в бетонных плитах.

Целью любой бетонной установки является производство высококачественного продукта, устойчивого к растрескиванию. Хотя отверждение бетона будет иметь большое значение для укрепления готового проекта, многие бетонные плиты все равно потрескаются — несмотря на все меры предосторожности — из-за усадки бетона, поскольку вода расходуется в процессе гидратации, а также из-за колебаний температуры. Чтобы сохранить красоту плиты перед лицом этих проблем, мастера могут разместить контрольные швы в заранее определенных местах, чтобы направить неизбежные трещины.Эти швы следует прорезать на четверть глубины бетонной плиты в самом начале процесса отверждения, в течение 24 часов после первоначальной заливки. Используя инструмент для соединения металла, контрольные швы можно легко и плавно врезать в бетонную поверхность на соответствующие расстояния в плите.

Определите максимальное расстояние между швами (в футах), умножив запланированную толщину бетона (в дюймах) на 2,5. Например, если вы создаете тротуар глубиной 4 дюйма, вам нужно умножить 4 на 2.5, чтобы расстояние между суставами составляло 10 футов. Не стесняйтесь размещать их ближе друг к другу для дополнительной защиты от трещин. На более крупной квадратной плите, такой как внутренний дворик, вам следует подумать о том, чтобы разбить бетон с помощью перпендикулярных стыков — как вниз, так и поперек. Затем, если ваша плита патио, подъездная дорожка или тротуар потрескается, это, скорее всего, будет происходить вдоль предварительно вырезанного стыка и, следовательно, может остаться практически незамеченным.

Фото: doitbest.com

НЕ позволяйте новому бетону становиться слишком холодным.

Лучшее время для заливки бетона — это когда ожидается, что температура будет оставаться выше 50 градусов в течение пяти-семи дней, но планы могут пойти наперекосяк с появлением неожиданного холодного фронта.Когда это происходит, важность смещается с сохранения бетона во влажном состоянии на поддержание его в достаточно теплом состоянии, чтобы не прерывать процесс химического твердения. Химическая реакция бетона замедляется при 50 градусах по Фаренгейту и полностью останавливается при 45 градусах по Фаренгейту, что означает, что бетон перейдет в спящий режим и не наберет силу. Если вы рассчитываете залить бетон и использовать его через пару дней, вы не сможете. Когда температура упадет, новый бетон следует накрыть бетонными изоляционными одеялами (или, в крайнем случае, старыми домашними одеялами!).Защищайте новый бетон от холода в течение первых двух-трех дней — до недели, если он очень холодный, — после чего он должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать его без риска повреждения.

НЕ красите и не окрашивайте бетон в первый месяц.

На любую краску или пятно, нанесенное на молодой бетон, пока он еще не затвердевает, может отрицательно повлиять остаточная влажность или изменение химического состава в бетоне. Чтобы израсходовать всю воду в процессе гидратации, требуется около месяца.Слишком рано нанесите кисть на краску, пока влага все еще поднимается к поверхности, и она может оказать давление под твердый барьер краски, заставляя ее отслоиться или разорвать связь. По этой причине краска может плохо держаться, а также может ухудшиться окончательный цвет и внешний вид окрашенного бетона. Для достижения наилучших результатов дождитесь окончания 28-дневного периода, чтобы нанести краску или морилку, а затем следуйте основным советам, изложенным в этом видео от профессионалов в области бетона Quikrete.

НЕ подвергайте новый бетон чрезмерному весу.

Хотя бетон затвердеет вскоре после заливки, он все еще подвержен повреждениям от веса в течение первых четырех недель. Подождите не менее 24 часов, прежде чем разрешать пешеходам, включая домашних животных, по только что залитому тротуару или плите, и не управляйте транспортным средством по новой подъездной дорожке в течение как минимум 10 дней. После этого по бетону можно ездить на обычных легковых автомобилях; тяжелые пикапы или дома на колесах могут выехать на подъездную дорожку, как только бетон достигнет полной прочности, примерно через 28 дней.

Этот контент предоставлен вам компанией Quikrete.Его факты и мнения принадлежат BobVila.com.

Повысьте прочность бетона на сжатие с помощью этих методов отверждения

Что такое отверждение бетона?

Отверждение бетона — это процесс поддержания достаточной влажности в бетоне в надлежащем диапазоне температур, чтобы способствовать гидратации цемента в раннем возрасте. Гидратация — это химическая реакция между цементом и водой, в результате которой образуются различные химические вещества, способствующие схватыванию и затвердеванию.На процесс гидратации влияют начальная температура бетона, температура окружающего воздуха, размеры бетона и конструкция смеси. Следовательно, для того, чтобы этот процесс шел хорошо, монолитный бетон должен иметь достаточную влажность и температуру, которая способствует быстрой и непрерывной химической реакции.

Американский институт бетона (ACI) рекомендует минимальный период выдержки, соответствующий достижению 70% прочности бетона на сжатие. Часто указывается, что этого можно достичь после семи дней отверждения.Тем не менее, 70% прочности можно достичь быстрее, если бетон затвердевает при более высоких температурах или когда в бетонную смесь используются определенные добавки. Точно так же для отверждения может потребоваться больше времени, когда бетон или температура окружающей среды ниже. Обычно идеальной температурой отверждения считается 20 градусов Цельсия (68 ° F).

Почему важно отверждение бетона

Тщательный контроль влажности и температуры монолитного бетона во время отверждения является важной частью контроля качества и обеспечения качества вашей бетонной конструкции.Правильные методы отверждения предотвратят высыхание, усадку и / или растрескивание монолитного бетона и, в конечном итоге, повлияют на характеристики вашей конструкции, особенно в зоне покрытия. Отверждение бетона должно произойти сразу после его укладки. Также важно, чтобы непрерывный мониторинг условий твердения бетона проводился в течение семи дней. Если вода испаряется из бетона до того, как он достигнет своей максимальной прочности, в бетоне не останется воды, достаточной для полной гидратации цемента и достижения максимальной прочности на сжатие.Это особенно актуально в экстремальных погодных условиях, когда бетонная плита подвергается воздействию различных факторов окружающей среды, и рост прочности вашего бетона может быть затруднен.

Методы отверждения

Многие факторы влияют на скорость испарения воды из свежеуложенного бетона. Сюда входят температура воздуха, влажность, температура бетона и скорость ветра. В результате было разработано множество методов, помогающих бетону удерживать влагу в раннем возрасте.Эти методы используются для:

1. Поддерживать присутствие воды в бетоне в течение раннего периода твердения,
2. Уменьшает потерю воды с поверхности бетона, а
3. Ускорение набора прочности бетона за счет подачи тепла и дополнительной влаги.

Выбранный метод (или комбинация методов) зависит от таких факторов, как доступность материалов для отверждения, размер, форма и возраст бетона, производственные мощности (на месте или на заводе), эстетический внешний вид и экономичность.В результате отверждение часто включает в себя серию процедур, используемых в определенное время по мере того, как бетон стареет. Время проведения каждой процедуры зависит от степени затвердевания бетона, необходимой для предотвращения повреждения бетонной поверхности процедурой.

1) Поддержание влажности

Пруд и погружение
Пруд обычно используется для отверждения плоских поверхностей, таких как тротуары и полы, поскольку земля и песок по периметру бетонной поверхности могут удерживать пруд с водой.Пондинг — идеальный метод предотвращения потери влаги из бетона; он также эффективен для поддержания равномерной температуры по всему бетону. Погружение готового бетонного элемента обычно используется для отверждения образца для испытаний.

Подробнее о важности условий отверждения цилиндра читайте в этой статье

Распыление и туманообразование
Распыление и туманообразование используются, когда температура окружающей среды значительно выше точки замерзания, а влажность низкая.Туман распыляется через форсунки или распылители, чтобы повысить относительную влажность воздуха над ровной поверхностью, тем самым замедляя испарение с поверхности. Запотевание используется для минимизации растрескивания при пластической усадке. Если орошение производится через определенные промежутки времени, необходимо предотвратить высыхание бетона между нанесениями воды, используя мешковину или аналогичные материалы; в противном случае чередование циклов смачивания и сушки может вызвать растрескивание поверхности.

Насыщенные влажные покрытия
Влажные покрытия, насыщенные водой, такие как мешковина, хлопчатобумажные маты, коврики или другие влагоудерживающие ткани, обычно используются для отверждения.Материалы следует укладывать, как только бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности. Они должны быть постоянно влажными, чтобы на поверхности бетона оставалась водяная пленка в течение всего периода отверждения.

Несъемные формы
Оставленные формы обычно обеспечивают удовлетворительную защиту формованных бетонных поверхностей от потери влаги. Формы обычно оставляют на месте до тех пор, пока это позволяет график строительства. Если формы изготовлены из дерева, их следует поддерживать во влажном состоянии, особенно в жаркую и сухую погоду.

2) Уменьшение потери воды

Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на тщательно влажный бетон, такой как полиэтиленовая пленка. Этот материал является легким и эффективным замедлителем влажности, который легко наносится. Во время укладки бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности.

Нанесение мембранообразующих отвердителей
Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона.Они могут быть прозрачными или полупрозрачными с белой пигментацией. Составы с белыми пигментами рекомендуются для жарких и солнечных погодных условий для отражения солнечного излучения. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки и они должны соответствовать ASTM C3094 или ASTM C13155.

3) Ускорение роста прочности бетона

Острый пар
Острый пар и пар высокого давления — это два метода паровой отверждения. Температура острого пара должна поддерживаться на уровне около 140 градусов по Фаренгейту или ниже, пока не будет достигнута желаемая прочность бетона.

Нагревательные змеевики
Нагревательные змеевики обычно используются в качестве закладных элементов вблизи поверхности бетонных элементов. Их назначение — защитить бетон от промерзания при бетонировании в холодную погоду.

Электрообогреваемые формы или опоры
Электрообогреваемые формы или опоры в основном используются производителями сборного железобетона.

Бетонные покрытия
Бетонные теплоизоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подверженных отрицательным температурам в период отверждения.При использовании бетонных покрытий убедитесь, что бетон достаточно твердый, чтобы предотвратить повреждение поверхности.

Здесь все, что нужно знать о бетонировании в холодную погоду

Отверждение для повышения прочности бетона на сжатие

Свежезамешанный бетон обычно содержит больше воды, чем требуется для гидратации цемента; однако чрезмерная потеря воды за счет испарения может задержать или предотвратить адекватную гидратацию, особенно на поверхности плиты.Эти методы удержания влаги в монолитном бетоне, следовательно, важны для надлежащей гидратации, чтобы бетон мог получить достаточную прочность на сжатие.

Отверждение напрямую влияет на качество вашей общей структуры. Увеличение силы происходит быстро в раннем возрасте, но продолжается медленнее в течение неопределенного периода времени. Правильное отверждение увеличит долговечность, прочность, водонепроницаемость, сопротивление истиранию, стабильность объема и устойчивость к замерзанию и оттаиванию.

Процесс укладки и выдержки бетона на месте требует точных температур, чтобы не повредить структурную целостность бетона.С SmartRock ™ , беспроводным датчиком измерения температуры и прочности бетона, вам больше не придется беспокоиться о неоднозначном времени ожидания. SmartRock доставляет точные данные в реальном времени на ваше мобильное устройство каждые 15 минут с помощью бесплатного приложения SmartRock.

Этот полностью беспроводной датчик позволяет членам команды работать эффективно, не беспокоясь о торчащих проводах или необходимости искать провода под нагревательными одеялами, полагаясь на внешние регистраторы данных. Датчик полностью встроен в бетон и закреплен на арматуре внутри опалубки.SmartRock постоянно отслеживает влияние температуры окружающей среды и внешней среды на ваш монолитный бетон, облегчая контроль твердения бетона и обеспечивая оптимальные условия для увеличения прочности на сжатие. Кроме того, результаты в реальном времени позволяют подрядчикам оптимизировать процесс нагрева, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в своем графике проекта, зная, когда бетон наберет достаточную прочность для последующих строительных операций, таких как снятие опалубки или последующее натяжение.

Узнайте, как компания S&F Concrete Contractors использовала SmartRock для мониторинга твердения бетона

Источники
CCANZ
PCA
NRMCA

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в январе 2019 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Отверждение — Основное

Отверждение — Основное
Твердый бетон нормальный,
Жаркая и холодная погода

Введение

Портландцемент состоит из нескольких сложных химических соединений (см.
состав цемента).в
подготовка бетона, цемент действует как клей, который склеивает
заполнители для получения конечного литого продукта. Бетон достигает
его сила благодаря серии химических реакций, известных как гидратация,
которые инициируются добавлением воды к смеси. Скорость
реакции влияют на свойства затвердевшего бетона, такие как
прочность, проницаемость, долговечность, стойкость к истиранию и стойкость
замораживанию и оттаиванию. Пока присутствует вода, гидратация будет
продолжаться много лет.Окончательная прочность бетона, сформированного в
процесс будет зависеть от компонентов исходной смеси, а
среда, в которой происходят реакции.

Лечение и его важность

Отверждение — это процесс поддержания удовлетворительного содержания влаги.
и температура в свежеуложенном бетоне в течение определенного периода времени
сразу после размещения. Этот процесс служит двум основным целям:

• Он предотвращает или восполняет потерю влаги из бетона;
• Он поддерживает благоприятную температуру для гидратации в течение определенного периода времени.
  период.

Самое ответственное время для набора прочности бетона — сразу
следующее размещение. В полевых условиях жара и ветер могут высушить
влага из уложенной смеси. На прилагаемом рисунке показано, как бетон
прочность зависит от условий отверждения. Бетон, которому дают высохнуть
на воздухе наберет только 50% прочности бетона непрерывного влажного отверждения.

Недостаток воды также вызывает усадку бетона, что приводит к растяжению.
напряжения в бетоне.В результате может произойти растрескивание поверхности,
особенно если напряжения развиваются до того, как бетон достигнет достаточного
предел прочности.

Гидратация — это экзотермический химический процесс, увеличивающий
температура увеличит скорость гидратации и, следовательно, прочность
развитие, а его понижение будет иметь противоположный эффект. Слишком
тепло снижает конечную прочность бетона. Выбор подходящего отверждения
процесс помогает контролировать температуру во время гидратации

Методы отверждения

Бетон можно поддерживать во влажном состоянии и часто при благоприятной температуре с помощью
любой из трех методов:

• Поддержание наличия перемешивания
  вода в период раннего застывания.Используемые методы включают прудинг.
  или погружение, распыление (или затуманивание) и влажные покрытия. Эти методы будут
  также охладите бетон по мере испарения воды.
• Предотвращение потери воды при смешивании
  поверхность путем герметизации. Этого можно добиться, используя непроницаемую бумагу, пластик.
  защитное покрытие, нанесение мембранообразующих составов или оставление форм
  на месте.
• Ускорение набора силы
  путем подачи тепла и дополнительной влаги в бетон.Это может быть
  выполняется с использованием острого пара (отверждение паром), изолирующих одеял или покрытий,
  и различные методы нагрева, включая змеевики и формы.

Выбранный метод или комбинация методов будет зависеть от того, какой из
доступны вышеупомянутые отвердители, размер и форма бетона
члены, на месте по сравнению с производством растений, экономикой и эстетикой.

Отверждение в различных погодных условиях

При нормальных погодных условиях основной проблемой при отверждении является техническое обслуживание.
влажной среды вокруг бетона.Температурные колебания
не большая проблема, если температура бетона поддерживается выше
5 градусов по Цельсию. Следовательно, отверждение может быть достигнуто либо путем поддержания
смешивание воды в бетоне во время раннего затвердевания или предотвращение попадания влаги
выпадение с поверхности при пломбировании. Окончательный выбор конкретного
метод использования будет учитывать такие факторы, как экономичность, эстетика,
форма члена и т. д.

В жарких погодных условиях могут возникнуть высокие температуры.
при чрезмерной потере влаги.Поддержание воды для затворения в бетоне
главная проблема. Необходимо проводить непрерывное влажное отверждение всего
период отверждения. Если это невозможно, бетонные поверхности следует
защищен от высыхания любым из ранее упомянутых методов
и поверхности оставались влажными. Поверхности должны медленно высыхать после отверждения.
для уменьшения возможности растрескивания поверхности.

Отверждение в холодную погоду будет отличаться, так как в этом случае самый большой
заботой будет поддержание адекватной и благоприятной температуры
для увлажнения.Для массивных элементов тепло, выделяемое бетоном
во время гидратации будет достаточно для обеспечения удовлетворительной температуры отверждения.
Для немассивных элементов хорошей альтернативой является отверждение паром, которое обеспечивает
и влага, и тепло. В любом случае минимальная благоприятная температура в
диапазон 10 — 21º C должен поддерживаться в бетоне для
минимально необходимый период отверждения (см. ниже). Где не проводится влажное отверждение,
очень низких температур можно избежать путем соответствующей изоляции элемента.

Время и температура отверждения

Период отверждения зависит от типа используемого цемента, пропорций смеси,
требуемая прочность, размер и форма элемента, окружающая погода, будущее воздействие
условия и способ отверждения. Поскольку все желаемые свойства улучшаются
с отверждением период должен быть максимально продолжительным. Для большинства бетонных
структуры, период отверждения при температуре выше 5 ° C (40 ° C).
F) должно составлять минимум 7 дней или до 70% от указанного значения сжатия.
или достигается прочность на изгиб.Срок может быть сокращен до 3 дней, если
используется высокопрочный бетон и температура выше 10º.
C (50º F).

Артикул:

Сидни Миндесс и Дж. Фрэнсис Янг (1981): бетон, Прентис-Холл,
Inc., Englewood Cliffs, NJ, стр. 671.

Стив Косматка и Уильям Панарезе (1988): Разработка и контроль
Бетонные смеси, Portland Cement Association, Skokie, Ill. Стр. 205.

Майкл Мамлук и Джон Заневски (1999): Материалы для гражданских и
Инженеры-строители, Addison Wesley Longman, Inc.,

---

Составитель информации:
Карл Балина

Департамент гражданской и экологической инженерии

Государственный университет Пенсильвании

Университетский парк, Пенсильвания 16802

Лечить или не лечить?

Получите максимум от множества превосходных преимуществ бетона, уделяя особое внимание правильному отверждению.

Эван Герли

Лечить или не лечить? Это никогда не должно быть вопросом для тех, кто играет активную роль в производстве бетона, будь то сборный или монолитный. Шекспир — не единственная аналогия, которая здесь работает; медицина — другое. Для отверждения бетона нельзя использовать белые халаты и залы ожидания; Тем не менее, это подразумевает правильное лечение хорошего здоровья. Без надлежащей обработки (рациональная практика отверждения для сохранения достаточной внутренней влажности) здоровье бетона будет ухудшаться.

Зрелость в бетоне имеет значение
Специалисты по формовке изделий уделяют так много внимания обеспечению соответствия сырых ингредиентов стандартам качества, расчету оптимального дизайна смеси и всестороннему обучению персонала методам дозирования, размещения и консолидации. Несмотря на то, что все это важные шаги в производстве качественного бетона, все они тщетны без надлежащего отверждения.

Специалисты по разработке проектов во всем мире полагаются на сборный железобетон из-за его исключительных свойств твердения, таких как долговечность, прочность и устойчивость к суровым условиям окружающей среды.Отверждение определяет эти свойства.

Почему лечением часто пренебрегают? Наше стремление к быстрому производству обычно является виновником №1. Время — деньги, и очень немногие производители сборного железобетона могут позволить себе оставить продукт в формах на семь дней и более. Кроме того, это в основном процесс невмешательства: ожидание. Людям часто не хватает терпения, особенно когда время — деньги, а лечение требует серьезного терпения и внимания к деталям.

Отверждение — это гораздо больше, чем просто отверждение из-за химической реакции воды и вяжущих ингредиентов.Полностью затвердевший бетон является результатом гидратации воды и цемента (см. Рисунок 1).

Во время гидратации образуется гель гидрата силиката кальция (CSH), который образует «клей», который позволяет бетону затвердеть. CSH связывает все компоненты бетона вместе, значительно увеличивая его прочность, водонепроницаемость и срок службы. Без клея: без бетона.

Бетон со временем затвердевает до созревания, но скорость затвердевания зависит от состава смеси и окружающей среды (горячая, холодная, ветреная, дождливая).Когда мы думаем об отверждении, мы обычно думаем о том, чтобы удерживать влагу на поверхности бетона. Но мокрой поверхности недостаточно. Для полной расчетной прочности и предоставления всех услуг бетон должен быть должным образом отвержден на своей поверхности и глубоко внутри своей матрицы.

Гидратация зависит от наличия воды и среды для отверждения. Если внутренней воды недостаточно, частицы цемента остаются негидратированными и не кристаллизуются с образованием необходимых нам прочных связей (см. Рисунок 2). ¹

Ключом к прочности и долговечности бетона является не столько степень гидратации частиц цемента, сколько степень заполнения пор между частицами продуктами гидратации. Кроме того, важную роль играет начальное водоцементное соотношение (в / ц). Смеси с более низким содержанием влаги лучше заполняют поры, поскольку смеси с низким содержанием влаги вначале имеют низкую пористость. И наоборот, для гидратации смесей с высоким содержанием воды требуется больше усилий.

Таким образом, гидратация напрямую зависит как от водоснабжения, так и от доступной воды.Дизайнеры знают, что низкая влажность означает более прочный, водонепроницаемый и долговечный продукт. С другой стороны, воды должно быть достаточно, чтобы обеспечить цемент достаточным количеством воды для обеспечения высокой степени гидратации (см. Рисунок 3).

Для достижения указанной расчетной прочности смеси большинство вяжущих материалов необходимо гидратировать для образования клея, необходимого для связывания цемента с заполнителем. Для смесей с низкой влажностью (менее 0,40) могут потребоваться особые условия отверждения.Низкая влажность окружающей среды может привести к высыханию смеси с низким содержанием влаги до точки, при которой гидратация фактически прекратится. Вот почему в сухую погоду для правильного отверждения требуется внешняя вода. Если внутренняя влажность (относительно воздуха) упадет ниже 80% в течение первых семи дней, прочность и срок службы могут оказаться под угрозой (см. Рисунок 4).

Наряду с правильным сантехническим оборудованием, контролируемая среда облегчает отверждение свежеуложенного бетона, поскольку гидратация всегда является термически зависимым процессом. Высокие температуры ускоряют гидратацию, а низкие — замедляют.Температура окружающей среды ниже 50 F (10 C) — плохая новость, потому что, когда бетон опускается ниже 40 F (4,5 C), гидратация практически прекращается.

Гидратация настолько зависит от температуры, что увеличение всего на 18 F (10 C) эффективно удваивает скорость гидратации. Чем выше температура отверждения, тем быстрее гидратация, тем больше прирост прочности и, в целом, тем короче время отверждения. Чрезмерная потеря воды из-за испарения может задержать или помешать адекватной гидратации. Плохо гидратированный (затвердевший) бетон приводит к снижению проницаемости и уязвимости к условиям замерзания и оттаивания (см. Рисунок 5).

Три этапа отверждения методом мокрого литья
Отверждение обычно рассматривается как одноэтапный процесс. Однако адекватный контроль влажности никогда не бывает простой процедурой (см. Рисунок 6).

1. Первоначальное отверждение: Начальное отверждение происходит между укладкой бетона и окончательной отделкой, чтобы уменьшить потерю влаги с готовой поверхности. На этом этапе меры по отверждению следует начинать сразу после исчезновения блеска стекающей воды, так как поверхность защищена от высыхания, пока она покрыта сливной водой.Если отделка начинается сразу после исчезновения стекающей воды, в первоначальных мерах по отверждению нет необходимости. Первоначальные меры по отверждению обычно необходимы для бетонов с низким или незначительным просачиванием, таких как смеси с микрокремнеземом, мелкодисперсный цемент (или другие мелкодисперсные вяжущие материалы), низкое содержание воды в воздухе, высокое содержание воздуха или водоредуцирующие добавки. Первоначальное отверждение снижает вероятность растрескивания из-за пластической усадки и часто включает средства, снижающие испарение (мешковину, солому, брезент), и запотевание (запотевание поверхности).

2. Промежуточное отверждение: Промежуточное отверждение включает в себя процедуры после отделки, но до окончательного схватывания бетона. Это период, когда может потребоваться уменьшить испарение с поверхности, но когда бетон не готов для пластикового или тканевого покрытия (поскольку покрытия могут повредить поверхность). Если позволяют спецификации, можно использовать жидкие отверждаемые мембраны.

3. Окончательное отверждение: Окончательное отверждение относится к процедурам, выполняемым после окончательной отделки и после достижения окончательного схватывания.На этом этапе разрешается окончательное отверждение, такое как использование пропитанных покрытий из мешковины / дополнительных влажных покрытий или жидких мембранообразующих отвердителей.

Методы и материалы для отверждения мокрым способом
Повышенное содержание цемента, добавок и других средств ускоряет нормальное отверждение на заводах по производству сборного железобетона. В дополнение к этим ускорителям отверждения, хорошие физические методы также могут ускорить и улучшить отверждение и, следовательно, производительность.

Эффективные методы отверждения зависят от используемых материалов, предполагаемого использования затвердевшего бетона, методов строительства и, особенно, от жарких или холодных погодных условий.Обычное отверждение влечет за собой непрерывное насыщение открытой поверхности свежеуложенного бетона в течение заданного времени. Меры по отверждению следует начинать, когда бетон больше не подвержен повреждениям при температуре окружающей среды и поверхность начинает высыхать (поскольку скопившаяся стекающая вода испаряется быстрее, чем вода, поднимающаяся на поверхность). ²

Методы отверждения обычно включают:

• Сохранение воды для затворения в бетоне во время раннего твердения и после окончательного схватывания (затуманивание или распыление; использование натуральных, насыщенных покрытий)
  • Туман. Запотевание или распыление включает использование относительно недорогой форсунки, которая распыляет воду в виде тумана, повышая влажность воздуха над бетонной поверхностью и уменьшая скорость испарения бетонной поверхности. Бетон необходимо постоянно поддерживать во влажном состоянии. Запотевание очень эффективно, когда температура окружающей среды значительно выше нуля, а влажность относительно низкая. Вода от запотевания не должна попадать на поверхность, ее следует удалить или дать испариться перед отделкой.Запотевание или распыление — эффективный способ минимизировать растрескивание пластической усадки, но, очевидно, требует хорошего источника воды и пристального внимания.
  • Натуральные покрытия. При использовании мешковины, хлопка, соломы или других влагоудерживающих тканей они должны быть всегда пропитаны и не содержать вредных веществ (масло, чрезмерная грязь, абразивные металлы). Как только свежеуложенный бетон достаточно затвердеет, можно наносить влажные покрытия. Покрытия должны быть постоянно влажными, чтобы избежать циклов намокания и высыхания, которые могут привести к растрескиванию или растрескиванию поверхности.Несмотря на кажущуюся простоту процедуры, покрытие считается одним из самых эффективных методов лечения.
  • Снижение потерь воды для затворения со свежеуложенных открытых бетонных поверхностей (пластиковая или полиэтиленовая пленка, мембранообразующие отверждающие составы, внутреннее влажное отверждение с оставленными на месте формами)
    • Пластиковая пленка. Полиэтиленовая пленка — это эффективный способ отверждения бетона, удерживая влагу и тепло на свежеуложенном бетоне. Пластиковая пленка, используемая в качестве барьера для влаги при затвердевании бетона, должна соответствовать ASTM C171, ³ , который определяет минимальную толщину пленки равной 0.004 дюйма (0,10 мм). Полиэтиленовую пленку следует также нанести на бетон, как только он достаточно затвердеет. Лист должен быть нахлест примерно 18 дюймов (455 мм) и взвешен по мере необходимости, чтобы предотвратить потерю влаги. Все открытые поверхности, включая открытые края и стыки, должны быть закрыты.
    • Мембранообразующие соединения. Мембранообразующие отвердители должны соответствовать ASTM C309 или ASTM C1315. ⁴ Применяются для уменьшения потери влаги с поверхности свежеуложенного бетона.Обычные мембранообразующие отвердители состоят из смол, парафина, хлорированного каучука и других материалов и являются прозрачными или полупрозрачными. Мембранообразующие отвердители должны быть:
      • Равномерно распыляется на бетонные поверхности сразу после исчезновения водяного блеска после окончательной отделки (от одного до трех часов после укладки)
      • Перемешать перед использованием
      • Применяется в двух перпендикулярных направлениях
      • Оставлено без изменений и никогда не разбавлялось
• Формы остались на месте. Сохранение стальных или деревянных форм на свежеуложенном бетоне как можно дольше — эффективный способ защиты от потери влаги. Формы помогают герметизировать открытые бетонные поверхности и удерживать влагу.
• Ускорение набора прочности за счет поступления тепла и влаги извне (электрическое нагревание, нагревание масла, микроволновая и инфракрасная вулканизация, а также обработка паром)
  • Электротехническое, масляное, микроволновое и инфракрасное отверждение. Альтернативные методы отверждения включают электрические, масляные, микроволновые и инфракрасные приложения.Циркуляция горячего масла через стальные формы для нагрева бетона или использование инфракрасных лучей под покрытием или в стальных формах используются некоторыми сборщиками железобетона вместо традиционных методов отверждения. Другие примеры включают арматурную сталь в качестве нагревательного элемента, электрические одеяла, электрически нагреваемые стальные формы, использование проволоки в качестве нагревательного элемента и использование самого бетона в качестве электрического проводника.
  • Отверждение паром. Отверждение паром значительно ускоряет гидратацию за счет добавления влаги и повышения температуры.Пар особенно важен, когда необходимо на раннем этапе набрать силу или когда требуется дополнительное тепло для увлажнения (холодная погода). См. Боковую панель «Основы отверждения паром» для получения более подробной информации.

Отверждение методом сухого литья
Процесс отверждения особенно важен для смесей сухого литья. Как и в случае смесей для мокрого литья, адекватное отверждение бетона, полученного методом сухого литья, значительно увеличивает прочность, непроницаемость, твердость поверхности и трещиностойкость. Раннее отверждение очень важно для защиты от экстремальных температур и сухих ветреных условий, которые могут вызвать растрескивание.

Сухой бетон не может должным образом гидратироваться без достаточного количества воды в смеси. Поскольку формы удаляются немедленно, изделия, полученные методом сухого литья, имеют тенденцию к слишком быстрому высыханию без защиты. Таким образом, для сухого бетона выгодно использовать изолированные корпуса для отверждения с помощью мистера или пара. Во многих случаях полная прочность конструкции может быть достигнута за один день.

Отверждение — вот в чем вопрос.
Невозможно переоценить важность правильного отверждения. Он может буквально производить или разрушать сборный железобетон, несмотря на самые технологически продвинутые системы дозирования, высококвалифицированный персонал или высококачественное сырье.Более пристальный взгляд на процедуры отверждения и обучение персонала предприятия критическому явлению адекватной гидратации цемента, без сомнения, приблизят производство сборного железобетона на один шаг к тому успешному завершающему этапу, которого оно заслуживает.

Боковая панель
Автоклавы, системы сухого нагрева и острого пара используются для ускоренного теплового отверждения. Поскольку производители сборного железобетона редко используют дорогостоящие автоклавные печи, обычно предпочтительными методами являются сухое тепло и свежий пар.

• Сухой нагрев: Пока он достаточно влажный, чтобы влага на свежем бетоне не испарялась, системы сухого нагрева могут быть эффективными.Проблема с использованием сухого тепла, конечно, заключается в недостаточной влажности окружающей среды, что может привести к растрескиванию поверхности или растрескиванию. При использовании сухого тепла очень важно, чтобы вода в смеси не терялась во время отверждения. Примеры систем сухого отопления включают электрическое отопление, лучистые обогреватели и использование тепловых одеял (в дополнение к использованию системы запотевания для обеспечения надлежащей влажности). Использование воздуходувных обогревателей не рекомендуется, так как сухой горячий воздух может иссушать свежий бетон, оставляя слабую и меловую поверхность.
• Влажное тепло: Отверждение острым паром дает дополнительное преимущество по сравнению с другими методами отверждения, поскольку этот метод обеспечивает как необходимое тепло, так и влажность, необходимые для успешного ускоренного отверждения. Камеры для отверждения острым паром могут быть построены с использованием брезентовых навесов, где пар циркулирует через отверстия в распределительных трубопроводах или шлангах. При использовании парового отверждения помните, что нельзя использовать другие средства ускоренного отверждения до тех пор, пока бетон не достигнет своего первоначального схватывания.Начальная установка может быть определена в соответствии с ASTM C403 ⁵ . Раннее применение тепла может нанести непоправимый ущерб.

Типичный цикл паровой отверждения состоит из:

1. Начальная задержка перед приготовлением на пару или «заданное время». Бетон должен оставаться в течение определенного периода времени (минимум 30 минут, рекомендуется два-три часа) или до первоначального схватывания.
2. Период повышения температуры или «время линейного изменения». Продолжительность времени, необходимого для повышения температуры ячейки отверждения от начальной до целевой.Температура линейного изменения должна быть ограничена минимальным повышением 20 F (11 C) / час и максимальным повышением 40 F (22 C) / час. Любое повышение температуры, превышающее 40 F / час, может вызвать тепловой удар, что приведет к растрескиванию; все, что ниже 20 F / час, замедлит быстрое отверждение. Руководство NPCA по контролю качества гласит: Температура отверждения не должна превышать 150 F (65 C), если не используются меры по предотвращению замедленного образования эттрингита (DEF).
3. Период времени, в течение которого поддерживается максимальная постоянная температура или «время выдержки».Продолжительность времени, в течение которого бетон выдерживается при заданной целевой температуре, которая должна поддерживаться до тех пор, пока бетон не достигнет желаемой прочности. Время выдержки будет зависеть от бетонной смеси и температуры пара в корпусе.
4. Период времени для снижения температуры или «время выдержки». Продолжительность времени, в течение которого бетону дают остыть после отключения подачи пара и до снятия ограждения.

Эти циклы отверждения зависят от типа отверждаемого продукта.Сборщики прекастеров, использующие методы отверждения паром, должны принять надлежащие меры для контроля температуры и циклов отверждения, а также убедиться в отсутствии утечек в корпусе. Датчики температуры литья можно использовать для контроля времени.

Эван Герли — штатный инженер NPCA.

методов отверждения бетона | Укажите бетон

Опубликовано 02 июля 2019 г.

Процесс отверждения бетона является важным этапом в обеспечении достаточной гидратации строительного материала.Это достигается за счет использования специальных методов для поддержания определенного уровня влажности и предотвращения падения температуры, вызванного потерей тепла.

Отверждение бетона также позволяет достичь оптимальной прочности. Чем дольше он будет отверждаться, тем прочнее он будет.

Вот некоторые из популярных методов отверждения бетона:

Методы поддержания влажности в бетоне

Эти методы обычно включают поддержание поверхности бетона в исключительно влажном состоянии.Этого можно добиться с помощью:

Пондинг

Этот метод идеально подходит для отверждения бетона на плоских поверхностях, таких как полы или тротуары. Это очень трудоемко, поэтому лучше всего подходит для небольших проектов.

Ponding — это метод термического отверждения, при котором песчаные дамбы устанавливаются по периметру площади поверхности, а вода собирается по периметру для удержания влаги на поверхности. Это эффективно регулирует температуру, но может быть сложно выполнить в холодную погоду.

Для этого метода можно использовать воду с температурой не выше 11 ° C (20 ° F), поскольку она предотвращает растрескивание. Кроме того, для обеспечения безупречного вида бетона лучше использовать воду без загрязнений.

Туман

Метод туманообразования лучше всего подходит для плоских поверхностей и предполагает частое распыление на поверхность бетона струями воды. Этот метод лучше подходит для строительных площадок, где влажность низкая, температура близка к нулю или где высока вероятность испарения.

Этот метод также обеспечивает изоляцию от перепадов температуры и замедляет процесс испарения. Доказывает свою эффективность при использовании для уменьшения растрескивания при пластической усадке; однако затраты на поддержание стабильного водоснабжения могут сделать это дорогостоящим.

Бетон должен сохранять определенный уровень влажности между интервалами распыления, чтобы избежать образования трещин. Однако перед распылением бетон необходимо эффективно затвердеть, иначе это может привести к водной эрозии строительного материала.

Насыщенные влажные покрытия

Пропитанные влажной тканью мешковины на бетонных поверхностях также предотвращают испарение влаги и действуют как защитные средства для поверхностей. Этот метод наиболее эффективен при использовании вместе с полиэтиленовыми покрытиями.

Предпочтительная ткань должна быть постоянно влажной во время процесса отверждения. Использование влажного песка, опилок или сена идеально подходит для небольших работ; однако это может привести к обесцвечиванию или ухудшению качества используемых материалов.

Методы уменьшения потерь воды

Эти методы предотвращают испарение влаги в атмосферу. Этого можно добиться с помощью:

Листы бумаги или пластика

Использование полиэтиленовых листов или листов бумаги — простой способ ограничить сжатие воздуха и бетонной поверхности; что приводит к уменьшению испарения.

Этот метод также предотвращает чрезмерную потерю влаги и контролирует скорость испарения, что делает его идеальным как для вертикальных, так и для горизонтальных поверхностей.Кроме того, он предотвращает прилипание частиц пыли к бетону благодаря дополнительному слою защиты.

Важно отметить, что непроницаемая водонепроницаемая строительная бумага дает лучшие результаты, чем обычные паропроницаемые листы, при попытке контролировать испарение. Бумажные покрытия включают асфальтовые или битумные покрытия, а пластиковые и медные листы на бумажной основе отлично подходят для отверждения.

Однако этот метод не восполняет потерю влаги в бетоне.Кроме того, при проведении этого процесса требуется строгий контроль, так как сильный ветер может сдуть простыни.

Применение мембранных соединений

Это самый популярный и простой в применении метод, так как его можно распылять и требовать минимального контроля.

Слой непроницаемого компаунда покрывает бетонную поверхность, тем самым герметизируя воду, эффективно предотвращая испарение. Они могут поддерживать до 80% влажности бетонной смеси в течение недели.

Доступен в трех различных базах; синтетические основы, восковые основы и их комбинация. Рекомендуется нанести два слоя, чтобы еще больше предотвратить попадание влаги в воздух через отверстия. Предлагаемые стандартные марки доступны с эффективностью отверждения 75% или 90%.

Алюминированная разновидность подходит для использования на открытом воздухе, поскольку она отражает солнечные лучи, в то время как летучий краситель следует избегать на сухих поверхностях.

Методы подачи тепла

Бетон подвергается воздействию тепла для ускорения процесса гидратации.Это достигается за счет:

Применение Live Steam

Бетон подвергается воздействию пара под низким давлением до или ниже 140 градусов по Фаренгейту. Это ускоряет процесс твердения и сохраняет влажность бетона, что приводит к эффективному процессу твердения.

Однако важно отметить, что этот процесс более эффективен для более холодного климата.

Бетон, отвержденный этим методом, может достичь оптимальной прочности за 3 дня, что обычно достигается за 28 дней с помощью других методов.

Этот метод также идеально подходит для закрытых конструкций или крупных сборных железобетонных изделий и требует специальных материалов и рабочей силы; Кроме того, первоначальная стоимость этого процесса сравнительно выше.

Использование нагревательных змеевиков

Этот метод используется для предотвращения замерзания бетона в очень холодную погоду и требует размещения нагревательных спиралей вблизи поверхности бетона.

Нагревательные змеевики регулируют внутреннюю температуру бетона и обеспечивают циркуляцию теплого воздуха по поверхности, что снижает усадку до 30%.