0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цементный раствор время схватывания

Сколько сохнет бетон и как ускорить процесс

Время, которое уходит на возведение фундамента, напрямую зависит от того, сколько сохнет бетон. Знать эти сроки важно – хотя бы для того, чтобы планировать работы и закупку материалов, договариваться с подрядчиками. Мы расскажем, через какие стадии проходит бетонный раствор и что влияет на скорость затвердевания.

Каким образом бетон набирает прочность

Напомним, что бетонная смесь состоит из:

  • связующего вещества – цемента;
  • заполнителей – песка, щебня;
  • воды.

Парадокс, но для засыхания цементу нужна вода. Реакция между ними называется гидратацией, и именно благодаря ей жидкий раствор, в конце концов, превращается в один из прочнейших строительных материалов.

Бетон твердеет не сразу. Сначала происходит схватывание, или, как его ещё называют, первичное отвердевание. Оно длится примерно сутки. Но у цементного раствора есть такое свойство – сгущаться в состоянии покоя и растекаться в движении. Так что на этой стадии твердение ещё можно задержать – например, постоянным перемешиванием или вибрацией. Как на фото в автомобильном миксере.

Но делать это без острой нужды не рекомендуется, чтобы не снижать качество раствора.

Укладывать раствор надо как можно быстрее, а лучше сразу после того как он приготовлен.

Далее он продолжает высыхать, при этом считают, что полную прочность (для своей марки) он набирает на 28-й день. Это так называемая расчётная прочность. Но общее время твердения бетона – от года до трех лет. Чем он старше, тем крепче.

Свойства материала закладываются ещё на этапе замешивания. Для каждой марки бетона установлены:

  • марки цемента, которые можно в него класть;
  • свои пропорции компонентов (с учетом разных марок цемента);
  • размер зёрен щебня (более крупные упрочняют смесь).

Если вы, к примеру, выполнили все требования для марки М500, это ещё не гарантия, что на выходе получится бетон М500. Это лишь означает, что бетон может, теоретически, получить прочность, которая будет соответствовать данной марке. Пока вы укладываете раствор и пока он застывает, на него влияет много других факторов. Так, если бетон затвердеет слишком быстро или если вода в нём замёрзнет при минусовой температуре, то реальная прочность будет значительно ниже.

Какие факторы влияют на застывание

Прежде всего, бетоны разных марок сохнут с разной скоростью: чем выше марка, тем быстрее схватывается. М200, например сохнет от 2 до 2,5 часов. Время застывания бетона М300 поменьше, всего 1,5-2 часа. Бетонная смесь марки М400 может высохнуть за 1-2 часа.

То же самое касается и полного отвердевания. Для сравнения: расчётную прочность М200 набирает за 14-28 дней, а М400 сохнет уже за 7-14 дней.

Более прочные бетоны все равно лучше выдерживать не меньше месяца перед тем, как давать полную нагрузку.

То, как протекает застывание каждой из марок, зависит ещё и от погодных условий – температуры и влажности.

Дело в том, что цифры, которые мы назвали ранее – относительны. Раствор сохнет 28 суток при +20℃. При +5℃ срок твердения бетона будет значительно дольше, а при нуле застывание и вовсе прекратится.

Чем теплее, тем быстрее идет гидратация, так что, по логике, в жару бетон засыхает быстрее. Это так, но стоит учесть, что при недостатке влажности процесс останавливается. Нормальный показатель 80-100%.

Когда нет возможности ждать 28 дней, для смеси используют особый, быстрозастывающий цемент. Он гораздо дороже из-за дорогого оборудования, на котором его делают. Отличается более мелким помолом, также минеральным составом. Схватывается за 45 минут максимум, тогда как у бетонов, в составе которых обычный цемент, это занимает от 2 часов.

График набора прочности

Прочность бетона замеряли через некоторые интервалы при разной температуре, и на основе этого построили такой график:

С помощью него можно увидеть, какова будет прочность в любой момент с начала заливки, при выбранной температуре. Лучшей считается 18-22 градусов. Поэтому заливать фундамент желательно летом. Укладка зимой требует дополнительного оснащения, тепловых пушек, гидроизоляции. А значит стоить и сохнуть это будет гораздо больше.

Сколько сохнет бетон в опалубке

Опалубка – это сооружение из дерева или другого материала, которое придаёт форму бетону во время схватывания. Опалубка для ленточного фундамента выглядит так:

Раствор разводят уже после того, как опалубка готова. Если смонтировать правильно, то разобрать её потом не составит труда.

Чтобы деревянный каркас было легче снимать, его пропитывают специальным составом или покрывают гидроизоляцией. Это, к тому же, снижает потерю влаги, пока бетон застывает в опалубке.

Дешевый способ целлофан или отработка.

Есть такое понятие как распалубочная прочность – по её достижении можно снять распалубку и дать какую-то (не полную) нагрузку. Возводить что-то на фундаменте пока нельзя – прочность на данный момент составляет только 70% от расчётной. Примерный срок 7-10 дней. С добавками-ускорителями опалубку можно снять уже через пару дней.

Если есть возможность, лучше оставить опалубку подольше – опять же, для поддержания влажности.

За какое время схватывается и сколько сохнет фундамент

Итак, в обычных условиях (примерно 20 градусов) с бетоном происходит следующее:

  1. В течение часа начинается схватывание. За это время надо уложить свежую смесь и разровнять её.
  2. Спустя 24 часа схватывание завершается и начинает сохнуть. Бетон твёрдый на вид, но не набрал достаточную прочность, чтобы его можно было подвергать нагрузкам.
  3. На 3-й день после заливки по бетону можно ходить, так как фундамент прочный на 50%.
  4. На 7-й день можно снимать опалубку.
  5. Спустя месяц бетон высох и прочность достаточная, чтобы продолжать работы.

Как можно повлиять на набор прочности бетона

Повысить схватываемость можно разными способами. Например, создавая для бетона нужный климатический режим, добавляя специальные добавки или действуя на раствор другими способами (пар, виброуплотнение, и т. д.).

Время года

Летом нужно обязательно поддерживать влажность. Для этого фундамент периодически поливают водой, а остальное время держат укрытым плёнкой.

При более низких температурах процесс гидратации замедляется, но это не самое худшее, в конце концов, он может продолжиться с потеплением. Однако если столбик термометра опускается ниже нуля, то вода в смеси замерзает, а на месте этих льдинок потом остаются крупные пустоты.

Добавки

Можно изменить состав смеси с помощью специальных добавок:

  • Замедлителей – чтобы бетон не схватился по пути к месту стройки. Раствор также постоянно перемешивается в бетономешалке.
  • Ускорителей – чтобы бетон сох быстрее, но при этом не трескался.

Бывают также добавки с дополнительными свойствами. Они могут защищать от влаги, от морозов, от солей в морском климате, придавать смеси пластичность.

Структура

Но главное всё же на этапе замешивания позаботиться о точных пропорциях воды и цемента. Если сильно разбавить раствор водой, в готовом материале будет много пор, и крепость снизится.

Если использовать крупный щебень, бетон, наоборот, получится тяжёлым и прочным, но будет при этом долго сохнуть.

Трамбовка

Чтобы бетонная смесь была более однородной и не скапливала в себе пузыри воздуха, профессиональные строители воздействуют на неё вибрацией.

Дома для трамбовки вы можете использовать метод штыкования.

Примерно на каждых 10 см² площади втыкайте вглубь раствора кусок арматуры и немного бултыхайте им из стороны в сторону. Пройдитесь так по кругу, от периметра к центру, пока большую часть воздуха вы не выпустите на поверхность.

При укладке тяжёлых бетонов без трамбовки не обойтись. Она увеличивает плотность смеси и упрочняет её. А верхний «водянистый» слой потом просто сошлифовывают.

Как измерить прочность бетона

Время твердения бетона напрямую влияет на продолжительность работ. Но есть два способа проверить, готов ли он уже принять на себя вес стен и перекрытий:

Тестирование в лаборатории на сжатие, удары, и так далее. Образец для измерения нужно подготовить заранее. Заготовку кладут там же, где находится заливаемый фундамент, чтобы он застывал в точно таких же условиях. После тестов по полученным показателям рассчитывают, в какой день бетон достигнет нужной прочности.

Читать еще:  Удельная поверхность цемента блейн

Либо прочность измеряют ультразвуковым прибором. Работает он по такому принципу: чем прочнее бетон, тем быстрее внутри него перемещаются ультразвуковые волны. Это очень простой способ, считать здесь ничего не надо. Как только прибор показал нужное значение, фундамент можно подвергать нагрузкам.

Наконец, если вы покупаете готовый бетон, то узнать информацию в лаборатории производителя не составит труда. Вам точно ответят, скажем, сколько времени застывает бетон марки 500 от этого конкретного завода.

За какое время схватывается и сколько сохнет бетон

Вопрос, сколько сохнет бетон, интересует любого строителя, поскольку от времени схватывания и отвердевания смеси зависит продолжительность строительных работ. Независимо от типа строящегося объекта, будь то времянка, гараж или многоэтажная постройка, соблюдение сроков застывания позволяет создать конструкцию, обладающую нормативными параметрами прочности. Если знать точное время твердения, можно грамотно планировать процессы строительства и эффективно оптимизировать время возведения зданий.

Стадии высыхания бетонного раствора

Отвердевание раствора происходит благодаря гидратации, то есть реакции, которая после заливки начинает происходить между водой и вяжущими компонентами смеси. Суть химического процесса заключается в преобразовании составляющих бетона в гидросиликат кальция, который после окончательной сушки образует монолитное основание с высокими прочностными параметрами.

Чтобы определить время полного застывания бетона, важно понимать, что все реакции, которые протекают в составе, условно делятся на два этапа:

  • Схватывание – происходит примерно через час после затворения. В этот период элементы раствора вступают в реакцию, а сама смесь начинает терять свои подвижные и пластичные свойства.
  • Отвердевание – подразумевает кристаллизацию раствора с марочным набором жесткости и прочности. Сроки твердения зависят от погодных условий, пропорций и качества компонентов раствора.

Сколько времени схватывается бетон

Стадия схватывания раствора продолжается короткое время. В среднем для наиболее востребованных марок (М200, М300) она не превышает 1 часа при температуре +20°C. Если температура ниже, сроки увеличиваются до 4–5 часов, а при жаре на сцепку может уходить не больше 20–30 минут.

Строителям необходимо учитывать время застывания бетона, поскольку готовый раствор очень быстро утрачивает пластичность. Чтобы избежать возможных проблем в дальнейшем, приготовленную смесь используют сразу после замешивания. Часто ее доставляют на стройку уже готовой в специальных бетономешалках, которые не прекращают замеса даже в процессе транспортировки.

Процессы отвердевания

Твердение – более длительный процесс, который тянется в среднем до 28 дней. Сразу после схватывания раствор еще остается мягким, но уже становится неподвижным. Постепенно он подвергается кристаллизации и приобретает необходимые показатели жесткости. Набор прочности определяется по графику или при помощи формулы:

Rn = R28(lgn/lg28), где:

  • Rn – прочность раствора;
  • n – время, которое прошло после заливки смеси (в днях);
  • R28 – марка стройматериала.

Прочностные параметры определяются только с третьего дня от момента затворения. Выясняя, сколько времени застывает бетон, особое внимание уделяют 7-му и 28-му дню. В среднем спустя 14 дней от заливки Rn достигает показателей в 70%.

Зависимость застывания от факторов внешней среды

На скорость застывания смеси может влиять множество факторов. Важнейшими из них являются температура воздуха, уровень влажности и марка используемого бетона.

Температура

Оптимальной для сушки раствора считается температура +20. +22°C. Чем она выше, тем быстрее смесь подвергается схватыванию и отвердеванию. Если градусник термометра показывает 0°C или ниже, гидратация останавливается. В такой ситуации строителям приходится использовать искусственные способы застывания, например, добавлять хлорид калия или включать тепловые пушки. При сильной жаре необходимо повышать влажность бетона, иначе произойдет быстрое испарение влаги из смеси и, как следствие, не начнется химическая реакция.

Чтобы разобраться, сколько сохнет бетонная стяжка на улице при разных температурах, ознакомьтесь с таблицей.

Температура раствора, °CВремя отвердевания, сутки
3571428
50708495
40647585
3057687695
2050606987
104251597591
3139466177

Влажность

Степень влажности воздуха оказывает прямое воздействие на гидратационные процессы. Если этот показатель слишком низкий, застывание замедляется, если высокий – напротив, ускоряется. Для нормального высыхания смеси необходима влажность в диапазоне от 80 до 100%. При низкой влажности ее повышение можно обеспечить за счет увлажненных опилок или песка, которыми покрывают застывающий раствор.

Марка бетона

На процесс схватывания и твердения во многом влияют составляющие смеси и их пропорции. В частности, чем больше в растворе пористых материалов, тем более медленным будет испарение влаги. Основным фактором в сроках гидратации является марка бетона. Чем она ниже, тем менее интенсивен набор прочности стройматериала. Хотя более тяжелые марки твердеют быстрее, в любом случае готовый раствор рекомендуют выдерживать перед нагрузкой не меньше 28 дней.

Рассмотрим, за сколько застывает бетон наиболее популярных марок.

МаркаМарочная прочность, %Максимальная прочность, кгс/см²Сроки застывания, сутки
М400100196,4525
М30060360,1814
М20030392,93

К чему приводит нарушение времени выдержки

Строителям рекомендуется полностью выдерживать время застывания раствора. Если давать на него нагрузку раньше положенного срока, это может привести к ряду проблем в будущем:

  • Появление трещин – особенно это касается фундаментов зданий, которые могут подвергаться излому по всей высоте. Часто трещины возникают не только в основании, но и в перекрытиях или стенах, причем нередко они бывают сквозными. Во избежание неприятностей с фундаментом, важно знать, сколько застывает бетон в земле. Как правило, опалубка снимается не менее чем через 2 недели после ее заливки, иначе можно нарушить конструкцию.
  • Деформация – к частым проблемам, связанным с недостаточным временем выдержки бетона, относятся деформационные процессы в фундаменте, растрескивание напольной стяжки, образование сколов или вмятин на стенах.
  • Порча отделки – возникает после проведения внутренних или наружных отделочных работ. К примеру, если дом строился из невыдержанного газобетона, то со стен может сыпаться штукатурка или отклеиваться обои. При недостаточном времени застывания напольной стяжки в ванной впоследствии с нее может отслаиваться керамическая плитка.

Как ускорить высыхание смеси

Если сроки строительства поджимают, то есть нет возможности дожидаться окончательного отвердевания либо не удается обеспечить оптимальные показатели влажности и температуры, допустимо использовать методы, которые помогают ускорить застывание. К таковым относят:

  • подогрев раствора при низких температурах воздуха (паром, электричеством и др.);
  • применение добавок, обеспечивающих ускорение отвердевания;
  • укладка на поверхность полиэтилена, который задерживает тепло, выделяемое при гидратации.

Проведение строительных работ с использованием бетона требует особенного подхода на каждом этапе. Если грамотно подходить к срокам застывания смеси, можно добиться повышенной прочности здания и избежать неприятностей, связанных с его деформацией из-за недостаточной выдержки.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Какое свойство цемента оказывает влияние на сроки схватывания

Цемент – вяжущее вещество, в состав которого входят неорганические соединения. При взаимодействии с водой порошок вступает в химические реакции, в результате которых образуется твердый элемент, имеющий заранее заданную форму. После набора прочности элемент, изготовленный из цемента, заполнителей, воды и дополнительных добавок, служит длительный период с сохранением первоначальных характеристик. Плотность цемента в рыхлонасыпанном состоянии составляет 900-1300 кг/м3, в уплотненном – 1400-2000 кг/м3. При объемной дозировке вяжущего при приготовлении строительных смесей и растворов его плотность принимают равной 1300 кг/м3.

Классификация цементов по вещественному составу

Важный компонент цемента – клинкер, получаемый обжигом сырьевой смеси. В его состав, в зависимости от требуемых свойств конечного продукта, могут входить: известняк, глина, доменный шлак, нефелиновый шлам и другие. После обжига в клинкер вводят при необходимости дополнительные компоненты. Полученную смесь измельчают с получением тонкодисперсного порошка.

В соответствии с ГОСТом 31108-2016 цементы по составу разделяют на 5 типов:

  • ЦЕМ I – портландцемент, наиболее популярный вид этого стройматериала, количество вспомогательных компонентов не превышает 5 %;
  • ЦЕМ II – портландцемент, содержащий минеральные добавки, в качестве которых используются шлак, микрокремнезем, пуццоланы, обожженный сланец;
  • ЦЕМ III – шлакопортландцемент;
  • ЦЕМ IV – пуццолановый;
  • ЦЕМ V – композиционный.

Введение минеральных добавок в количестве до 15 % незначительно изменяет свойства конечного продукта. Добавки в количестве более 20 % оказывают значительное влияние на физико-химические и механические свойства цемента и получаемых из него строительных смесей и растворов.

Гидратация бетона или цемента

Ингредиенты цементного порошка вступают в химическое взаимодействие с водой и начинается кристаллизация в получаемом монолите. Для полноценного прохождения гидратации бетона соотношение объема цемента и жидкости составляет 3:2 и должно быть точно соблюдено. Тщательный замес раствора позволяет создавать однородную структуру камня и управлять временем схватывания монолита.

Время от начала замеса до начала схватывания – это тот период, в течение которого раствор должен попасть в форму или опалубку. Согласно строительных регламентов он равен 45 минутам, однако модифицирующими присадками и постоянным перемешиванием в миксере может быть растянут.

Обратите внимание! После заполнения раствором форм или опалубки процесс связывания компонентов (схватывание) происходит в течении 3-х часов и тоже может быть изменено добавками, технологией и внешней средой. Процесс набора заявленной прочности бетона достигает 28 дней, но твердение цемента не прекращается и длится годами.

Прочность цемента

Одно из основных свойств вяжущего – прочность, характеризуемая классом по новому ГОСТу 31108-2016, и маркой – по старому нормативу. Этот показатель определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов. Класс показывает давление, выраженное в МПа, марка – в кгс/см3.

В соответствии с новым стандартом выпускаются цементы следующих классов (марок):

  • В22,5 (М300);
  • В32,5 (М400);
  • В42,5 (М500);
  • В52,5 (М600).

Для цементов разных классов испытания проводят через 2, 7, 28 суток после изготовления образца. На этот показатель влияют: минералогический состав, наличие активных добавок, их свойства и процентное содержание.

Производители в паспорте обязаны указывать максимальную прочность вяжущего, определяемую в возрасте 28 дней.

Сроки схватывания цемента

Сроки схватывания определяются испытанием цементного теста нормальной густоты. Стандартные значения: начало процесса схватывания не раньше, чем через 45 минут, и его окончание не позже, чем через 12 часов после заливки строительной смеси или раствора. Слишком быстрое и слишком медленное схватывание является недостатком этого стройматериала. В первом случае требуется очень быстрая укладка приготовленного раствора. Во втором – сильно замедляются сроки строительства.

На сроки схватывания теста влияют:

  • Тонкость помола. Чем тоньше помол, тем выше прочность цемента, скорость его схватывания и твердения.
  • Минералогический состав. Чем выше процентное содержание трехкальциевого алюмината, тем быстрее схватывается вяжущее, затворенное водой.
  • Степень обжига. Чем выше температура термической обработки, тем медленнее схватывание.
  • Водоцементное соотношение. Чем оно выше, тем медленнее протекает процесс схватывания.
  • Температура окружающей среды. Чем она выше, тем быстрее схватывается цемент.

Основные стадии затвердевания

Используя специальные добавки, можно замедлить или ускорить процесс затвердевания раствора, а также придать ему дополнительные технические характеристики.

Итак, многие знают, что процесс затвердевания цементного раствора условно подразделяется на два основных момента. Это схватывание и твердение.

Что касается стадии схватывания, то длится она недолго, примерно 24 часа после того, как смесь приготовлена. Самым важным фактором, влияющим на время схватывания, является температура воздуха:

  • если температура воздуха соответствует значению в 20 градусов, это означает, что цементный раствор будет схватываться где-то через два часа после того, как произведено замешивание. А окончательное схватывание произойдет спустя три часа. Это говорит о том, что весь рассматриваемый процесс займет всего один час;
  • в случае, когда температура является близкой к 0 градусов, этот же самый процесс может затянуться и по продолжительности составить около 20 часов. Обусловлено это тем, что схватывание, точнее его начало, будет происходить только по прошествии времени от 6 до 10 часов.

Еще одним важным фактором, влияющим на скорость процесса схватывания, являются специализированные добавки, которые либо ускоряют реакцию, либо замедляют ее.

Застывание цемента: рис. а) – повышение прочности цемента в зависимости от времени; рис. б) – взаимодействие цемента с водой: 1 – зерна цемента; 2 – вода; 3 – гидратные новообразования; 4 – воздушные поры.

Не забудьте, что все время схватывания раствор цемента сохраняет подвижность. Иначе говоря, он все еще поддается различным воздействиям. А осуществление каких-либо действий с еще не схватившимся цементом увеличивает период первоначального процесса (схватывания).

Следующая стадия, характерная для бетонных растворов – твердение. Она наступает сразу же после окончания первой стадии (схватывания). Можно считать, что этот процесс может тянуться в течение нескольких лет.

Срок, например, 28 суток, указанный в инструкции, говорит лишь о том, что на этот период времени гарантируется достижение определенной марки бетона. Первые несколько дней твердения бетона отличаются динамичностью и нелинейностью. Чтобы понять причину этой особенности, необходимо изучить данные, описывающие процесс гидратации.

Изменение объема цемента при твердении

Процесс твердения затворенных водой цементов сопровождается изменением объема получаемого продукта. В соответствии с нормативом лепешки, изготовленные из цемента после его затворения водой, при испытании кипячением должны изменять объем равномерно. Если вяжущее не соответствует требованиям ГОСТа, то использовать его опасно, поскольку в конструкции возникнут напряжения, которые могут привести к ее разрушению.

Портландцемент при твердении на воздухе отличается небольшими усадочными процессами. Если же клинкер содержит большое количество свободных оксида кальция и оксида магния, то в процессе их гашения водой происходят локальные изменения объема цементного продукта, что приводит к образованию в нем трещин.

Особенности реакции, как влияют компоненты

Основой цемента любой марки составляют 4 минеральных соединения в разных пропорциях входящие в строительную смесь:

  • C3S трёхкальциевый силикат;
  • C3A трёхкальциевый алюминат;
  • C2S двухкальциевый силикат;
  • C4AF четырёхкальциевый алюмоферрит.

Любой из них вступая в контакт с водой по-своему влияет на химический процесс в отдельных временных отрезках нелинейного графика превращения раствора в каменный монолит.

Трехкальциевый силикат C3S активно участвует в процессе кристаллизации раствора в монолит на всем его протяжении. Эта химическая реакция носит изотермический характер, и соединение C3S с водой обеспечивает выделение тепла при замесе, затем снижение нагрева при перемешивании. В период схватывания энергия выделяется интенсивно и в дальнейшем, на этапе нормального твердения, 28 суток постепенно снижается.

Трехкальциевый алюминат C3A отвечает за процесс схватывания раствора. Именно его взаимодействие с водой приводит к выделению тепла при схватывании в первое время после заливки. По мере набора прочности активность минерала слабеет, и он прекращает работу.

Двухкальциевый силикат C2S включается в работу при выходе процесса нормального твердения на финиш (90% набора прочности бетона), то есть примерно через месяц соединения цементной смеси с водой. Его действие продолжает укреплять изделия из бетона после достижения заявленной прочности. Введение пластификаторов в смесь может сократить месячный промежуток времени и заставить работать этот компонент раньше без потери качества.

Четырехкальциевый алюмоферрит C4AF работает как катализатор на финишном отрезке твердения бетона. Взаимодействуя с водой, двухкальциевым силикатом C2S, а также модифицирующими добавками он существенно улучшает характеристики бетона.

Гидратация цемента — это длительный процесс взаимодействия его с водой, каждый ингредиент в нем играет основную роль на своем отрезке времени.

Водоцементное соотношение

Для нормального протекания процессов гидратации цемента и придания раствору необходимой подвижности требуется соблюдать оптимальное водоцементное соотношение (водопотребность). Водопотребностью цемента называют минимальное количество воды, которое обеспечивает получение цементного теста нормальной густоты. Нормальной густотой называют консистенцию, при которой пестик Тетмайера опускается в продукт на глубину, установленную нормативами.

Минимальной водопотребностью обладает портландцемент – 24-28 %. Снизить этот показатель, сохранив требуемую пластичность смеси или раствора, можно введением специальных добавок – пластификаторов. Водопотребность пуццолановых цементов при наличии в них добавок осадочного происхождения составляет 35-40 %.

Водоотделение цементного теста

Водоотделением называют отжим воды в цементном тесте из-за гравитационного действия цементных частиц и зерен крупного и мелкого заполнителей. Вода может выступать на поверхности цементного продукта, между слоями послойно укладываемого бетона, внутри бетонного элемента вокруг заполнителей и арматуры. Наличие таких пленок воды внутри конструкции приводит к расслаиванию и снижению прочности строящегося объекта.

Снизить водоотделение и расслаивание раствора или смеси позволяют:

  • доставка специальных готовых цементно-песчаных растворов и бетонов к месту строительства специальным транспортом;
  • соблюдение технологии укладки смесей и растворов;
  • снижение водоцементного соотношения с помощью применения пластификаторов;
  • введение ряда добавок – трепела, глины, бетонита.

Тепловыделение цемента в процессе твердения

Процессы гидратации цемента сопровождаются выделением тепла, которое характеризуется абсолютным выделением тепла и ходом тепловыделения во времени. Медленное выделение тепла не оказывает отрицательного влияния на технические характеристики строительной конструкции. Цементы, у которых процесс гидратации протекает быстро, со значительным повышением температуры, не рекомендуется использовать при строительстве массивных сооружений из-за температурных перепадов внутри и снаружи бетонного элемента. В этом случае возникают значительные внутренние напряжения, которые становятся причиной образования трещин в бетоне.

Цементы, процессы гидратации которых сопровождаются значительным и интенсивным выделениям тепла:

  • с высоким содержанием трехкальциевых силикатов и алюмината;
  • содержащие значительное количество стекловидной фазы.

Значительное выделение тепла – процесс, желательный при зимнем строительстве.

Как повлиять на время высыхания цемента М-500

Для того, чтобы затвердевание цемента происходило в виде постепенного набора прочности, создайте соответствующие условия. Если стройка проводится на морозе, влага из раствора замерзнет, и процесс схватывания замедлится в 3-4 раза.

Срок затвердевания в 2 часа действителен при температуре +20 градусов и относительной влажности воздуха 60%. Для того, чтобы схватывание произошло не только быстро, но и качественно, рекомендуется защитить цемент от прямого воздействия солнечных лучей. Время от времени слой цемента нужно увлажнять, чтобы из-за быстрого испарения влаги он не потрескался.

Когда цемент высох, и начался набор прочности, смачивайте его:

  1. Влажной соломой;
  2. Влажными опилками;
  3. Мокрой тканью или пленкой.

Цемент М-500 отличается высокой маркой прочности, поэтому есть хорошая новость: его высыханию мало что может помешать или навредить. Ведь существует аксиома, что чем выше марка прочности цемента, тем более он устойчив к факторам окружающей среды в ходе схватывания.

Так что в этом случае волноваться следует только за правильность пропорции смешивания сухого цемента с водой. Ведь сцепление напрямую зависит от того, как проходит реакция частиц цемента с водой.

Если раствор густой, при температуре +20 градусов он высохнет и за час. Если более жидкий (тощий), высыхание достигает 3-х часов. Влияя на концентрацию воды в растворе, Вы влияете на скорость высыхания.

Коррозионная стойкость цементного камня

Ученые разделяют это понятие на химическую и физическую коррозионную стойкость. Первый показатель характеризует химическую устойчивость компонентов вяжущего к корродирующим агентам. Это свойство улучшают ограничением содержания в цементе оксида алюминия и трехкальциевого силиката. Физическую коррозионную стойкость повышают снижением пористости получаемого продукта на основе цемента, уменьшением радиуса его пор и гидрофобизацией их поверхности.

Время застывания бетона – от каких факторов зависит?

Бетон – надежный, простой в использовании и доступный по стоимости строительный материал. Он применяется при возведении частных домов, промышленных объектов, многоэтажных жилых и общественных зданий, различных конструкций и сооружений. Время застывания бетона – важнейшая характеристика материала, варьирующаяся в пределах 1–28 дней. Она определяет качество выполненных работ, прочность и длительность безаварийной эксплуатации готовой постройки.

Бетон – надежный, простой в использовании и доступный по стоимости строительный материал. Он применяется при возведении частных домов, промышленных объектов, многоэтажных жилых и общественных зданий, различных конструкций и сооружений. Время застывания бетона – важнейшая характеристика материала, варьирующаяся в пределах 1–28 дней. Она определяет качество выполненных работ, прочность и длительность безаварийной эксплуатации готовой постройки.

Полимеризация бетона – сложная двухэтапная операция

Затвердевание бетонной смеси происходит в результате химического процесса, называемого гидратацией. Под такой реакцией понимают преобразование начальных элементов строительной композиции (цемента, щебня, песка, воды, других добавок) в гидросиликат кальция.

После полного завершения процесса получается монолитный состав с высокими прочностными показателями. Время застывания бетона зависит от:

  • марки используемого цемента;
  • состава смеси;
  • атмосферной влажности;
  • соблюдения технологии работы с бетоном;
  • температуры воздуха (в помещении, где используется описываемая смесь, и на улице);
  • толщины и плотности укладки бетонного слоя;
  • ухода за конструкцией во время ее застывания.

Полная полимеризация бетонной смеси проходит в две стадии – схватывания и набора проектной прочности. Эти этапы имеют собственные особенности, которые следует учитывать при выполнении строительных работ.

От чего зависит время застывания раствора?

На прочность бетона большое влияние оказывает марка цемента, из которого он изготавливается. Наиболее надежные смеси делаются из материала М500. А самые непрочные производятся из цемента М100.

Прочность, кгс/ кв. см

Наличие разных компонентов в бетоне изменяет время его затвердевания. Чем больше в смеси гравия либо песка, тем быстрее вода выходит из нее. При повышенном содержании шлака и керамзита, жидкость медленнее испаряется из раствора. В таблице приведены рекомендованные соотношения основных составляющих бетонных смесей.

Расход на 1 кубометр

Песчано-гравийная смесь, кг

Прочность бетона снижается, если не выдерживается требуемая плотность его укладки. Важно! Жидкость выходит из смеси тем медленнее, чем большую плотность имеет раствор. При промышленном строительстве бетон обрабатывают специальным вибрационным оборудованием. В быту его заменяют операции штыкования лопатой и уплотнения ручной трамбовкой.

Для удержания влаги в бетонной смеси, помещенной в опалубочную конструкцию, рекомендуется накрывать последнюю гидроизолятором. В качестве такового используется битумная мастика либо обычная полиэтиленовая пленка. Эти материалы усиливают гидратацию, так как препятствуют быстрому обезвоживанию бетона.

Аналогичного эффекта добиваются и посредством периодического смачивания застывающего раствора водой. Жидкость наносится методом распыления или обрызгивания. Обратите внимание! Указанные мероприятия не ускоряют процесс застывания бетона.

Стадия схватывания – все нюансы процесса

Первый этап полимеризации длится недолго – от 1 до 2,5 часов. Время схватывания бетона зависит от температуры, при которой производятся работы:

  • +20 °С – реакция в смеси начинается через 100–120 минут после ее затворения (добавки к цементу, песку и иным компонентам воды). После этого бетон сохнет примерно 1 час.
  • +1–19 °С – процесс начинается через 3–5 ч. Для схватывания бетону требуется такое же время.
  • 0 °С – реакция стартует после затворения через 7–10 ч, сохнет бетон в течение 16–20 ч.

При отрицательных температурах воздуха компоненты смеси не вступают в химреакцию с водой. Состав не сохнет. Он находится в замороженном (инертном) состоянии, из которого раствор выходит только после повышения температуры до 0°. Указанная проблема решается путем добавления в бетон спецэлементов, чья задача заключается в стимуляции смеси к гидратации, либо сооружения утепленной опалубки.

При температурах выше +30° раствор схватывается очень быстро. Это снижает качество готового бетона (так как вода из него испаряется с высокой скоростью) и прочностные характеристики возводимой конструкции.

В жаркую погоду в бетон добавляют особые компоненты, замедляющие его схватывание (кислота НТФ, сахарная кормовая патока, глюконат натрия, молочная сыворотка, комплексные составы — Зика и Сементол Ретард, Поззолит-100, Аддимент ВЗ).

Набор прочности – сколько дней длится?

Стадия твердения бетона стартует сразу после его схватывания. В этот период наблюдается процесс цементной гидратации. Оптимальные условия для его протекания следующие:

  • температура воздуха – от +15 до +20 °С;
  • уровень влажности – 70–75 %.

При таких условиях требуемый набор прочности раствора отмечается через 28 суток. При других температурах и влажности процент надежности бетона высчитывается по специальной формуле: Rn = R28(lgn/lg28), в которой:

  • n – это количество дней, прошедших после заливки смеси (первые и вторые сутки не учитываются);
  • R28 – марка бетона (М300, М400);
  • lg28, lgn – логарифм (десятичный) возраста раствора.

Домашние умельцы этой формулой не пользуются. При расчетах они ориентируются на график, приведенный ниже.

Определиться со временем твердения бетона и его прочностью на сжатие позволяет и специальная таблица. Она составлена для смесей, сделанных из цемента марок М300, М200 и М400, которые считаются самыми популярными среди мастеров-самоучек.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector