Зная время застывания бетона, можно заранее спланировать дальнейшие строительные процессы.
Существует несколько факторов, от которых зависят качественные показатели вновь возведенной постройки:
Этот сложный многоэтапный процесс, связанный с набором прочности и высыханием, поддается корректировке, но для этого необходимо понимать, что он собой представляет.
Этап затвердевания бетона и других строительных смесей, основой которых является цемент, начинается со схватывания. Раствор и вода в опалубке вступают в реакцию, и это дает толчок приобретению структуры и прочностных качеств.
Время, необходимое для схватывания, будет напрямую зависеть от различных влияний. К примеру, показатель атмосферной температуры равен 20 °C, а фундамент сформирован с применением цемента М200. В таком случае затвердение начнется не ранее, чем через 2 часа и продлится почти столько же.
После фазы схватывания стяжка начинает затвердевать. На данном этапе основная доля гранул цемента и вода в растворе начинают взаимодействовать (происходит реакция цементной гидратации). Наиболее оптимально процесс проходит при атмосферной влажности в 75% и температуре воздуха от +15 до +20 °С.
Если температура не поднялась до +10 градусов, очень велика вероятность того, что бетон не наберет проектной прочности. Именно поэтому в условиях зимы и проведении работ на улице раствор компонуется специальными антиморозными добавками.
Структурная прочность пола или любой другой конструкции и время на отвердевание цементного раствора находятся в прямой зависимости. Если вода из бетона уйдет быстрее, чем это необходимо для схватывания и цемент не успеет вступить в реакцию, то через определенный период после высыхания мы столкнемся с неплотными сегментами, влекущими за собой трещины и деформацию стяжки.
Эти дефекты можно наблюдать во время изделий болгаркой, когда неоднородная структура плиты свидетельствует о нарушении технологического процесса.
Согласно технологическим правилам, бетонный фундамент сохнет не менее 25 – 28 суток. Однако для конструкций, не выполняющих повышенные несущие функции, этот период разрешено сократить до пяти дней, после которых по ним можно ходить без опасения.
Перед началом строительных работ необходимо взять во внимание все факторы, способные так или иначе оказать влияние на время высыхания бетона.
Конечно же, основное воздействие на процесс высыхания цементного раствора оказывает окружающая среда. В зависимости от температуры и атмосферной влажности период для схватывания и полноценной сушки может ограничиться парой суток в летнее время (но прочность будет невысокой) либо конструкция будет удерживать большое количество воды более 30 дней в период холодов.
Об упрочнении бетона при нормальных температурных условиях лучше расскажет специальная таблица, в которой указано, сколько времени потребуется для достижения максимального эффекта.
Также многое зависит и от плотности укладки строительной смеси. Естественно, чем она выше, тем медленнее уходит влага из структуры и тем лучше будут показатели гидратации цемента. В промышленном строительстве эту проблему решают при помощи виброобработки, а в домашних условиях обычно обходятся штыкованием.
Стоит помнить, что плотная стяжка сложнее поддается резке и сверлению после трамбовки. В таких случаях используют буры с алмазным напылением. Сверла с обычным наконечником моментально выходят из строя.
Наличие разнообразных компонентов в строительной смеси также влияет на процесс схватывания. Чем больше в составе раствора пористых материалов (керамзит, шлак), тем медленнее будет происходить обезвоживание конструкции. В случае с песком или гравием, наоборот, жидкость быстрее выйдет из раствора.
Чтобы замедлить испарение влаги из бетона (особенно в условиях высокой температуры) и улучшить его прочность, прибегают к использованию специальных добавок (бетонит, мыльный состав). Это несколько отразится на стоимости массы для заливки, но избавит от преждевременного пересыхания.
Чтобы влага дольше оставалась в растворной смеси, можно уложить гидроизоляционный материал на опалубку. Если формовочный каркас состоит из пластика, дополнительная гидроизоляция не требуется. Демонтаж опалубки проводят через 8 – 10 дней - этого времени застывания достаточно, дальше бетон может сохнуть без опалубки.
Также можно удержать влагу в путем введения в строительную смесь модификаторов. Чтобы можно было ходить по залитой поверхности как можно скорее, придется добавлять к раствору специальные компоненты для быстрого затвердевания.
Сразу после схватывания бетонную поверхность укрывают полиэтиленом, чем существенно снижают испарение влаги в первые дни после монтажа конструкции. Раз в три дня пленку убирают и проверяют наличие пыли и трещин, поливая пол водой.
На двадцатые сутки полиэтилен убирают и дают стяжке окончательно высохнуть в обычном режиме. Через 28 – 30 дней можно не только ходить по фундаменту, но и нагружать его строительными конструкциями.
Зная, сколько времени уйдет на полноценное высыхание бетонной заливки, и как правильно организовать столь ответственный процесс, вы сможете избежать ошибок и сохранить крепость строительного элемента. Более подробную информацию о показателях по маркам цемента содержит таблица.
Для твердения бетона характерны следующие особенности:
Заметим, что скорость набора прочности бетона – величина непостоянная. Твердение имеет наибольшую интенсивность в первые 7 суток с момента заливки бетонной смеси.
При нормальных условиях твердения через 7-14 дней бетон набирает 60-70% от своей 28-дневной прочности. В дальнейшем набор прочности не прекращается, но происходит гораздо медленнее, а к трехлетнему возрасту прочность бетона может достигать 200-250% от величины, определенной в возрасте 28 суток.
На набор прочности бетона влияют множество факторов, среди них можно выделить следующие:
Влияние каждого из вышеперечисленных факторов на твердение и набор прочности приведено ниже в виде таблицы и графиков.
Ниже приведены данные по набору тяжелым бетоном относительной прочности в зависимости от вышеуказанных двух параметров (типа цемента и температуры твердения).
Время твердения, |
Тип цемента |
Относительная |
|||
20 о С |
10 о С |
5 о С |
|||
Б |
0,45 |
0,42 |
0,26 |
0,16 |
|
Н |
0,37 |
0,34 |
0,21 |
0,12 |
|
М |
0,23 |
0,19 |
0,11 |
0,06 |
|
Б |
0,58 |
0,58 |
0,37 |
0,22 |
|
Н |
0,52 |
0,5 |
0,32 |
0,19 |
|
М |
0,38 |
0,34 |
0,21 |
0,12 |
|
Б |
0,65 |
0,66 |
0,43 |
0,26 |
|
Н |
0,6 |
0,6 |
0,38 |
0,23 |
|
М |
0,47 |
0,45 |
0,28 |
0,17 |
|
Б |
0,78 |
0,82 |
0,54 |
0,33 |
|
Н |
0,75 |
0,78 |
0,51 |
0,31 |
|
М |
0,67 |
0,68 |
0,44 |
0,27 |
|
14 |
Б |
0,87 |
0,92 |
0,61 |
0,38 |
Н |
0,85 |
0,9 |
0,6 |
0,37 |
|
М |
0,81 |
0,85 |
0,56 |
0,34 |
|
28 |
Б |
0,93 |
1,0 |
0,71 |
0,45 |
Н |
0,93 |
1,0 |
0,7 |
0,43 |
|
М |
0,93 |
1,0 |
0,67 |
0,41 |
|
56 |
Б |
0,98 |
1,06 |
0,8 |
0,51 |
Н |
1,0 |
1,08 |
0,79 |
0,49 |
|
М |
1,0 |
1,12 |
0,76 |
0,47 |
М – медленнотвердеющий портландцемент;
Н – нормальнотвердеющий портландцемент;
Б – быстротвердеющий портландцемент.
Промежуточные значения – определяются интерполяцией;
1 (единица) относительной прочности – прочность бетона через 28 суток при температуре твердения 20 о С. При включении в состав бетонной смеси , способных повлиять на динамику процесса твердения, – скорость набора прочности изменяется.
При строительных работах на загородном участке часто используется бетон. Казалось бы, что сложного – подготовить яму, опалубку, замешать раствор и залить – вот и все, что нужно для удачного строительства. Однако на этом все не кончается. Именно после заливки нужно тщательно следить и ухаживать за раствором. Необходимо знать время высыхания, чтобы осуществлять нужный уход за ним.
Схема пола.
Если не проводить уход за залитым и распределенным раствором, то основание забора или фундамента, дорожки – все может дать трещину, что, соответственно, снизит прочность материала в разы.
Осуществление ухода за раствором подразумевает целый комплекс определенных мероприятий, с помощью которых можно создать наиболее оптимальные условия для выдержки данного материала. Это позволит ему набрать ту прочность, которая заявлена именно для этой марки.
Уход осуществляется для того, чтобы:
Чтобы осуществить своевременный уход за уложенным раствором из цемента, нужно начинать сразу же после укладки раствора в опалубку.
Первым делом нужно внимательно осмотреть саму опалубку, чтобы оценить сохранность запланированных размеров и исключить какие-либо течи и поломки. Если дефекты все же будут найдены, нужно в минимально возможный срок немедленно устранить их. В течение одного или двух часов они могут быть полностью исправлены.
Схема устройства конструкций.
К чему может привести несоблюдение режима необходимой влажности при высыхании бетонной смеси?
Свежеуложенный бетон гораздо больше в объеме, чем он же, но высохший.
Именно поэтому и нужна максимальная влажность для только что уложенного бетона – чтобы он постепенно уменьшил свой объем до необходимого состояния, не получив при этом каких-либо деформаций.
Если же раствор из цемента не получит нужного процента влажности, то он в нем возникают структурные или внутренние так называемые напряжения, из-за которых могут появиться трещины.
Первым признаком недостатка влажности становятся поверхностные трещины на залитом бетонном растворе. Если не принять меры, то такие трещины проникнут вглубь бетона, лишая залитую смесь прочности.
Ни в коем случае в это время нельзя поливать бетон струей воды. Нужно аккуратно поливать залитый раствор рассеянным поливом.
Схема фундамента из бетона.
Для большего удобства конструкцию накрывают смоченной в воде тряпкой, увлажняя ее по мере необходимости. Однако при увлажнении нужно следить за внешней температурой.
Так, при температуре меньше +5 °С полив стоит прекратить и как можно более плотно укрыть конструкцию стройматериалами, сохраняющими тепло. Например, пенопластом или минеральной ватой, а также ветошью или опилками.
В том случае, если особо нужно поддержание постоянной влажности раствора, то всю конструкцию на некоторое время нужно укрыть специальной пленкой, имеющей толщину не менее 0,2 мм.
При соединении частей пленки их укладывают внахлест, чтобы концы заходили друг на друга как минимум на 30 см. Если есть возможность проклеить стыковочные швы скотчем, это стоит сделать. Такой своеобразный «чехол» предотвратит испарение влаги из раствора, сохраняя его прочность.
Бетонирование при различных погодных условиях требует определенного времени застывания.
При проведении строительных работ с использованием раствора все строители отмечают замедление твердения, значит и прочность такого раствора из цемента появляется не так уж и скоро.
Если на улице температура не превышает +5 °C, то на достижение твердости, которой достигает бетон при +20 °C, потребуется вдвое больше времени.
Если температура понижается до нуля, то набор прочности практически прекращается. Смесь, конечно же, затвердеет, однако в ней образуется система капиллярных пор. Под воздействием мороза вся вода, которая находится в порах бетона, может полностью замерзнуть. В итоге образовавшийся лед оказывает сильное давление на поры в смеси из цемента, что может преждевременно разрушить структуру бетонной конструкции.
Поэтому на сегодняшний день существуют специальные виды смеси, которые более устойчивы к морозам.
Если строительство ведется при довольно-таки жаркой погоде, то необходимо помнить, что бетон твердеет быстрее при высоких температурах. Смесь нагревается естественным путем до температуры окружающего воздуха. Такой нагрев негативно сказывается на ее состоянии, и она начинает деформироваться, особенно у поверхности.
Период, в который могут возникнуть трещины – от 4 до 16 часов. Поэтому необходимо применять специальные быстротвердеющие портландцементы. Их марка прочности превышает обыкновенную в 1,5 раза, что способствует быстрому застыванию с сохранением всех своих положительных качеств.
Соответственно, при жаркой погоде разумно вести строительные работы утром или вечером, избегая жаркий полдень. При сильной жаре нужно почаще поливать влажную ткань, которая накрывает конструкцию.
Если говорить об общепринятых сроках высыхания, то это время равняется 28 дням. Именно по истечении этого срока смесь набирает полную прочность.
Однако застывание его происходит в первые несколько дней – в зависимости от температуры окружающей среды и используемой марки цемента при приготовлении раствора. Именно в это время и происходит основной набор прочности конструкции.
Поэтому продолжать строительные работы можно после первоначального застывания, которое определяет и дальнейший максимальный срок эксплуатации бетонной заливки, будь-то фундамент, основа забора или дорожки на участке.
Чтобы эффективно спланировать все строительные работы, нужно знать, сколько времени застывает бетон. И здесь есть ряд тонкостей, которые во многом определяют качество возведенной конструкции. Ниже мы подробно опишем, как происходит высушивание раствора, и на что нужно обращать внимание при организации сопутствующих операций.
Чтобы руководить процессом, очень важно понимать, как именно он происходит. Именно поэтому стоит заранее изучить, что представляет собой застывание цемента ().
На самом деле этот процесс является многоступенчатым. В него входят как набор прочности, так и собственно высыхание.
Давайте рассмотрим эти стадии более подробно:
Обратите внимание! Резка железобетона алмазными кругами после полимеризации часто наглядно демонстрирует неоднородную структуру плит, залитых и просушенных с нарушением технологии.
Планируя строительные или ремонтные работы, важно верно оценить все факторы, которые будут влиять на скорость обезвоживания раствора ().
Специалисты выделяют следующие моменты:
Совет! Чем плотнее материал, тем сложнее его обрабатывать после упрочнения. Вот почему для конструкций, при возведении которых применялось виброуплотнение, чаще всего требуется алмазное бурение отверстий в бетоне: обычные буры слишком быстро изнашиваются.
Самостоятельная заливка бетонных фундаментов и полов должна осуществляться по определенному алгоритму.
Чтобы удержать влагу в толще материала и способствовать максимальному набору прочности, действовать нужно так:
Обратите внимание! Осенью полиэтилен также защищает цемент, находящийся на открытом воздухе, от осадков, размывающих поверхностный слой.
Зная, сколько времени застывает бетонный фундамент, мы сможем правильно организовать все остальные строительные работы. Однако ускорять этот процесс нельзя, поскольку необходимые эксплуатационные характеристики цемент приобретает только тогда, когда отвердевает в течение достаточного времени ().
Более подробная информация по данному вопросу изложена на видео в этой статье.
В данном материале содержится таблица затвердевания и подробная информация по тому, каким образом можно увеличить скорость твердения бетона. Данная таблица послужит вам при определении сроков работ.
Схема опалубки для заливки.
Неизбежным процессом является твердение после заливки. Качество изделия, которое было залито, будет напрямую зависеть от мероприятий, которые были проведены в момент твердения смеси.
После начала схватывания и укладки смесь должна выстаиваться в условиях, которые способны обеспечить набор необходимой прочности и качества.
Твердение – достаточно сложный физико-химический процесс. Он происходит при взаимодействии воды и цемента. Вода будет проникать в частицы цемента постепенно, в связи с чем скорость застывания будет довольно маленькой. Для того чтобы высокой прочности, следует создать хорошие условия твердения. К подобным условиям следует отнести относительную влажность окружающего воздуха не меньше чем 90% и плюсовую температуру (18-22°C). Данные условия твердения могут быть созданы в специальной камере либо достигнуты с помощью засыпки опилками или увлаженным песком.
Таблица пропорций.
В процессе твердения во влажной среде прочность его будет гораздо выше, чем при твердении его на открытом воздухе, потому что во втором случае вода из смеси будет полностью испаряться, и это приведет к тому, что нужную крепость смесь не получит, следовательно, такой процесс твердения нельзя считать качественным. Это может происходить из-за того, что сердцевина многих зерен цемента может не успевать вступать в химическую реакцию с водой. Следовательно, нельзя допускать преждевременного высыхания.
В летний и весенний периоды для того, чтобы сохранить влагу, на поверхность его следует нанести битумную эмульсию, помимо того, укрыть бетон при помощи полиэтиленовых пленок.
Рост прочности напрямую будет зависеть от температурного режима твердения. Если температура ниже нормальной, твердение будет замедляться, а если имеется минусовая температура, то твердение и вовсе прекратится. При повышенной влажности и температуре подобный процесс будет происходить несколько быстрее. При нормальных условиях твердения через 7-14 дней приготовления бетон может достигнуть 60-70% собственной 28-дневной прочности.
Во время процесса твердения объем его будет изменяться, потому что смесь, затвердевая, будет давать усадку. Усадка в поверхностных зонах может происходить несколько быстрее, чем во внутренних, следовательно, если имеется недостаток влаги во время твердения, на поверхности могут начать появляться усадочные трещины. Трещины маленьких размеров, которые снижают прочность и качество, могут возникать и из-за неравномерного прогрева блока в процессе выделения тепла при цементном схватывании.
Схема заливки фундамента.
Скорость застывания будет играть большую роль в процессе проведения строительных работ. В некоторых случаях необходимо ускорить время затвердевания, к примеру, если потребуется быстрая эксплуатационная нагрузка на конструкцию либо же при времени. В подобном случае следует использовать добавки-ускорители, которые необходимо вводить в при изготовлении.
Для ускорения твердения сборного железобетона данную смесь чаще всего обрабатывают при помощи использования пара либо электрического тока. В конце материала содержится таблица, которая показывает процент прочности, который способен набрать бетон за определенный промежуток времени.
Опыты показали, что повышение температуры до 95°C практически не приведет к ускорению затвердевания на заводских портландцементах. Однако введение добавки к портландцементу, которая состоит из 25% тонкомолотого трепела либо гранулированного шлака, способно обеспечить эффективность повышения температур пропаривания до 95°C.
Стоит заметить, что именно в связи с проблемами в северных районах Российской Федерации цены на частные дома и коттеджи гораздо выше, чем в центральных.
Пропаривание на высокоростных цементах и при низком ВЦ при температурах 80°C на протяжении 7 часов (следует также добавить 3 часа на подъем температур и 2 часа на остывание) чаще всего способно обеспечить получение прочности до 50-75%. С увеличением длительности пропаривания в дальнейшем с 7 до 13 часов появится возможность прироста прочности до 70-80%.
Таблица ускорителей и замедлителей схватывания смесей.
Следовательно, эффективность увеличения срока пропаривания падает. Вовсе не целесообразным оказывается более продолжительный срок обработки теплом подобного бетона при 80°C. Стоит заметить, что затраты портландцементов в подобных случаях составляют 300 и 500 кг на 1 м³. Малоподвижная смесь изготавливается на москворецком песке и гранитном щебне хорошего качества.
При введении гранулированного тонкомолотого шлака эффективность пропаривания способна сохраниться до 1 суток, а при добавлении молотого трепела данный срок может достигать всего 12 часов. Если уменьшить и увеличить жесткость смеси, которая укладывается, кратковременный эффект пропаривания будет возрастать. Соответственно, в процессе работы с высокопрочными материалами срок пропаривания может значительно сократиться.
В период выдерживания вода в середине смеси будет перемещаться и выпариваться в наружную среду, в связи с чем произойдет уменьшение в объеме, то есть процесс, который называется усадкой. Данный процесс в большинстве случаев происходит неравномерно. В связи с этим будут появляться небольшие усадочные трещины.
График усадки при высыхании образцов.
Образование трещин будет происходить и в связи с неравномерным разогревом смеси вследствие выделения теплоты в процессе гидратации цементов. Трещины способны значительно влиять на качество, прочность и долговечность подобных конструкций.
На интенсивность твердения может влиять и температура. В случае если температура ниже, чем нормальная (20 +/- 2°C), процесс чаще всего замедляется. При отрицательных температурах процесс практически останавливается. В случае повышения температурного режима твердение ускорится в условиях недостаточной влажности.
К ухудшению качества конструкций могут привести удары либо вибрация в начальном периоде твердения – они будут нарушать структуру, которая была вновь создана. Стоит понимать, что нужен правильный уход. Только в таком случае таблица предоставит правильные показатели.
Для того чтобы бетон имел возможность набрать необходимую прочность и качество, за ним нужен надлежащий и качественный уход. Необходимо поддерживать соответствующий температурный режим твердения, оберегать затвердевающую конструкцию от различных механических воздействий, предотвращать возможности возникновения температурно-усадочных трещин и деформаций.
Схема усадки.
Несоблюдение подобных условий твердения чаще всего приводит к получению конструкции самого низкого качества, а иногда и вовсе к ее разрушению. Случиться данное может и при условии высокого качества и правильного выполнения полностью всех арматурных, бетонных и опалубочных строительных работ. Крайне важно ухаживать за затвердевающим бетоном во время первых дней после того, как была выполнена укладка.
Для того чтобы предотвратить появление трещин, следует проводить укрывание и полив максимум через 10-12 часов. Во время ветреной погоды либо жары – через 2-3 часа после выполнения процесса укладки (подобные нормы не касаются ухода за смесью в зимний период времени либо при жарком и сухом климате). В летний период времени в условиях умеренной климатической зоны при теплой сухой погоде бетон на основе обыкновенного портландцемента следует поливать на протяжении 7 дней. При этом на глиноземном поливать следует всего 3 дня, а на шлакопортландцементе – в течение 14 суток.
В случае если температура воздуха более 15 градусов, в дневное время в первые 3 дня бетон следует поливать каждые 3 часа, а в ночное время – только 1 раз. Далее полив должен проводиться не реже чем 3 раза в сутки. Если поверхность конструкции предварительно будет накрыта материалом, который способен удерживать влагу, к примеру, матами либо брезентом, перерывы между поливом могут увеличиться в 1,5 раза. Бетон, поверхность которого укрывается полиэтиленовой защитной пленкой, не поливается. Полив не следует проводить при температурах воздуха от 0 до +5 °C.
Наиболее распространенным методом накрывания является применение материалов, которые способны удерживать влагу, – рогожи, матов, песка. Однако в достаточно большом количестве случаев перекладывание подобных материалов и поддержание их во влажном состоянии является весьма трудоемким процессом и не годится, в случае если планируется выполнять большие объемы.
Несколько более эффективным можно считать использование водонепроницаемых пленок, к примеру, полиэтиленовых. Помимо того, пленкообразующих материалов в соответствии с требованиями по эксплуатации, при этом желательно, чтобы они были светлых тонов.
После заливки нужно сразу же накрыть пленкой из полиэтилена, чтобы не допустить излишнего попадания влаги.
Для устройства подобной защиты следует применять стандартные пленкообразующие материалы (ПМ), битумные эмульсии, лак этиноль. Пленки, которые имеют темный цвет, после их формирования лучше всего будет осветлять. Делать это можно при помощи водного раствора мела. В летний период бетон должен укрываться от солнечных лучей, а в зимний – от воздействия мороза.
Для того чтобы предотвратить вредные нагрузки на смесь (к примеру, такие, как движение людей), может понадобиться установка опалубки либо риштовки. Данный процесс можно выполнять исключительно после того, как прочность достигнет показателя как минимум в 1,5 МПа.
Продолжительность твердения имеет весьма большое значение.
Темп набора прочности будет зависеть от вида цемента, а также наличия различных химических добавок, которые способны повлиять на процесс твердения, и температур, при которых подобный процесс будет происходить. Таблица, прикрепленная в конце статьи, содержит данные о темпе твердения.
Применение бетона на цементе, который быстро затвердевает, способно обеспечить скорость нарастания прочности в ранний период затвердевания (понадобится приблизительно от 1 до 3 суток). Чаще всего подобный цемент используется для того, чтобы была возможность проводить ремонтные работы и устраивать стыки в сборных конструкциях. Таблица содержит подробные данные по этому поводу.
Добавки необходимо вводить во время приготовления смеси. Количество сульфата натрия ни в коем случае не должно превышать 2%, нитрата кальция, нитрата натрия, нитрит-нитрата кальция – 4%. Хлорида кальция в конструкциях должно содержаться 3%, а в армированных конструкциях – 2%.
Процесс затвердевания может быть ускорен и при помощи тепловой обработки электропрогревом или контактным обогревом термоопалубкой, а в зимний период другими методами. В обычных и жарких условиях продолжительность воздействия электропрогрева составляет от 3 до 8 часов. После этого конструкция начнет набирать прочность самостоятельно.
Таблица, которая содержится в данном материале, дает возможность определить, какая прочность появится через определенный промежуток времени. Таблица содержит различные марки, также в ней предусмотрен такой параметр, как среднесуточная температура.