На время высыхания бетона может повлиять повышенная влажность воздуха и другие благоприятные условия. Процесс высыхания также зависит от класса бетона и должен учитываться при проектировании фундаментов, стен и перекрытий.
Развитие прочности бетона
Как происходит превращение подвижной бетонной смеси в твердую?
Чтобы понять этот процесс, необходимо знать состав бетонной смеси.
Портландцемент является основным компонентом бетонной смеси. Он представляет собой вяжущее вещество на основе 4 минералов:
- C2S дикальцийсиликат,
- C3S трикальциевый силикат,
- C3A трикальциевый алюминат,
- C4AF тетракальциевый алюминат.
Портландцемент смешивается с водой и заполнителем (шлак, гравий, балласт, песок) для получения бетонной смеси. Иногда в смесь добавляются добавки, в зависимости от желаемых свойств бетона.
Минералы в цементном клинкере при смачивании водой вступают в реакцию с новыми соединениями, и бетон образует кристаллическую структуру.
Таким образом, твердение бетона – это кристаллохимический процесс.
Твердение бетона делится на две фазы:
- Схватывание бетона,
- схватывание бетона и твердение бетона.
Твердение бетона занимает около 2 часов, а твердение начинается уже через 60 минут. До тех пор, пока бетон не затвердел, его подвижность сохраняется.
Интересно!
Если бетон нельзя залить сразу, его иногда перемешивают слишком долго, чтобы предотвратить его схватывание. Однако это не лучшим образом сказывается на качестве бетона.
После того как бетон застыл, начинается процесс твердения.
Сколько времени требуется для затвердевания бетона?
Для полного затвердевания бетона может потребоваться много месяцев, но существуют определенные рекомендации, которые необходимо соблюдать во время строительных работ.
Важно!
Преждевременная нагрузка на бетонные конструкции может разрушить бетон, еще не достигший достаточной прочности, а чрезмерное хранение бетона в опалубке увеличивает стоимость и продолжительность строительства.
Проектная прочность бетона – это прочность, которая обычно достигается в бетоне данного класса через 28 дней.
Время твердения бетона без добавок
Скорость достижения бетоном полной прочности зависит от ряда факторов. Время твердения бетона без добавок зависит от класса бетона.
Интересный факт!
Термин "класс бетона" до сих пор часто используется в повседневной жизни. Это неверное название: цемент классифицируется по классу, а бетон делится на классы.
Таблица 1 Старые и новые классы бетона
Факторы, влияющие на твердение цементного раствора
Время, необходимое для затвердевания бетона, зависит от различных факторов
- качество исходных материалов
- качество заполнителя; – количество заполнителя;
- твердость смеси;
- температура и влажность воздуха;
- обработка бетона (трамбовка, вибрирование);
- уход за бетоном;
- использование специальных добавок.
Согласно ГОСТу, нормальными условиями твердения бетона являются:
- температура воздуха 18-22°C;
- относительная влажность воздуха 100%.
При изменении температуры меняется и скорость твердения бетона. Если температура изменяется от 0°C до 100°C, то каждое повышение температуры на 10°C увеличивает скорость твердения в 2-4 раза.
Прочность бетона
Прочность на сжатие является ключевым свойством любой бетонной смеси. Классификации бетона различаются по этому параметру. Независимо от марки смесь достигает требуемой прочности на сжатие через 25-30 дней. Эта характеристика означает, что рабочим придется подождать определенное время. В первую неделю бетон достигает большей прочности, чем в последующие дни – в этот период достигается около 60% прочности, указанной в классе бетона.
Полная твердость развивается после 28 дней твердения смеси. Некоторые рабочие, в целях экономии времени, решают нагрузить конструкцию раньше. Это обычно приводит к ухудшению состояния всей конструкции. Поэтому необходимо выждать до конца, чтобы обеспечить надежность всей конструкции. Демонтировать опалубку имеет смысл только через 7-8 дней.
Как быстро высыхает бетонная смесь?
Использование бетона во многих строительных процессах является для мастеров стимулом к изучению характеристик и свойств этого материала. Без знания теории невозможно определить правильные пропорции раствора и время, необходимое для первоначального или полного схватывания бетонной конструкции. Время затвердевания – важный показатель для специалиста, так как на его основе можно планировать дальнейшие работы.
Читайте также: Как поднять дом своими руками – пошаговые инструкции и рекомендации
Схватывание бетонного раствора представляет собой довольно сложную химическую реакцию. Она называется гидратацией, и ее суть заключается в превращении исходного состава в гидрат кальция в присутствии молекул воды. Связующее вещество минерализуется, тем самым связывая смесь в монолит.
Бетон, залитый в опалубку, проходит две основные фазы:
- схватывание;
- набирает прочность.
Первая фаза длится недолго. Она начинается вскоре после бетонирования (около 2 часов). Время схватывания для бетона М 200 и М 300, который наиболее распространен в частном строительстве, составляет 60 минут при температуре 20°C. Если наружная температура низкая, но не ниже нуля, схватывание займет около 5 часов, а если наружная температура высокая, то схватывание произойдет очень быстро – всего за 15-20 минут.
Бетон при температуре 0 градусов начинает схватываться примерно через 6-10 часов. Эта задержка объясняется слабостью химических процессов. Само схватывание занимает от 15 до 20 часов. При температуре ниже нуля реакция воды и цемента прекращается, что приводит к необратимому повреждению конструкции. Смесь фактически не высыхает, а остается инертной до тех пор, пока температура наружного воздуха не поднимется до 0°C или выше.
Современные добавки решают проблему гидратации при низких температурах. Специальные ингредиенты добавляются в раствор на стадии замешивания для стимулирования гидратационных и химических процессов и предотвращения кристаллизации воды. Пропорции всегда указываются на этикетке продукта, чтобы смеситель мог точно рассчитать, сколько добавки необходимо при данной температуре.
Время твердения для бетонов различных классов прочности
| Класс прочности бетона на сжатие | Приблизительное время схватывания, ч |
| IN 15 (M 200) | 2-2,5 |
| B 22,5 (M 300) | 1,5-2 |
| B 30 (M 400) | 1-2 |
На начало и продолжительность времени схватывания влияет температура воздуха. При температуре +20°C схватывание обычно начинается через 2 часа после смешивания цемента с водой и длится час или два, а при температуре 0°C схватывание начинается через 5-6 часов после приготовления пластикового изделия и длится 9-10 часов. Слишком длительное время схватывания отрицательно сказывается на конечных прочностных характеристиках. Высокая температура окружающей среды вызывает ускоренное схватывание из-за быстрого испарения воды, что также влияет на прочность искусственного камня.
Когда необходимо отсрочить начало схватывания
- Бетонирование в жаркую погоду;
- Транспортировка пластиковой смеси заводского изготовления на большие расстояния;
- Длительное время в пути, вызванное дорожными пробками;
- Производство высококачественных смесей с высокой концентрацией портландцемента;
- поэтапная заливка смеси, при этом важно, чтобы приготовленная, но незалитая смесь сохраняла свои свойства.
Заменители схватывания "Linamix", "Polyplast Retard", "Sika Retarder" позволяют замедлить схватывание смеси, сохраняя ее характеристики. Схватывание можно предотвратить путем непрерывного перемешивания смеси, поэтому на удаленные строительные площадки пластик доставляется бетоносмесителем с постоянно вращающейся емкостью. Однако время затвердевания бетонной смеси ограничено, даже при перемешивании смесителя, особенно в жаркую погоду.
Твердение бетона – скорость процесса зависит от условий
После твердения бетонная смесь должна затвердеть в процессе удаления из нее свободной воды. Часть жидкости испаряется, а часть связывается с постоянными химическими соединениями. Нормальные условия твердения бетона для обеспечения баланса между испарившейся и связанной водой: температура воздуха – +18 … +25 °C, влажность на поверхности бетонной конструкции – не менее 90%. Необходимые условия влажности достигаются путем смачивания поверхности бетона и покрытия ее гидроизоляционными материалами – полиэтиленовой пленкой или рубероидом.
Повышенная температура окружающей среды ускоряет испарение жидкости, что препятствует полной гидратации, а это снижает прочность на сжатие и создает неравномерные прочностные характеристики во внешних и внутренних слоях бетонной конструкции.
Если бетон был заморожен в процессе твердения, то возможны два варианта влияния отрицательных температур на прочность искусственного камня. После замораживания и последующего оттаивания бетон, не достигший критической прочности, теряет прочностные характеристики более чем на 50%. Материал, достигший критической прочности, после оттаивания продолжает набирать прочность до стандартного значения. Критическая прочность выражается в процентах от прочности бетона и зависит от класса бетона:
- ПРИ 7,5, ПРИ 10 – 50%;
- W 15 – 27,5 – 40%;
- W 30 – 40 – 30%.
Для массивных, тяжелых бетонных конструкций критическая прочность, независимо от класса бетона, принимается равной 70%.
Прочность на отрыв также известна как ударная прочность, т.е. прочность, достаточная для снятия опалубки. Обычно она составляет 70% от проектной прочности, но может иметь другое значение, указанное в проектной документации. Преждевременное снятие опалубки влияет на долговечность искусственного камня, а чрезмерное расширение увеличивает время и стоимость строительства.
Сколько времени требуется для высыхания бетонного фундамента?
Сколько времени требуется для высыхания фундамента? Вопрос совсем небезосновательный, так как монолитному бетонному ленточному фундаменту требуется четыре недели, чтобы набрать прочность. Процесс высыхания монолитной плиты такой же. Пока конструкции набирают прочность, нельзя продолжать строительный процесс, приходится ждать. Как правильно рассчитать, сколько времени должен сохнуть фундамент для дома или бани, чтобы не нарушить процесс строительства? Данная статья отвечает на все вопросы.
Почему необходимо рассчитывать время высыхания бетона при строительстве фундамента под основание жилого дома? Все просто – если работы начались в конце лета, то процесс (наращивание прочности несущей хорды) может затянуться до середины осени, что повлияет на скорость высыхания конструкции в опалубке.
Как правило, летом опалубочная смесь высыхает за 28 дней, достигая необходимой прочности при средней температуре 20 C и влажности 68%. С понижением температуры осенью время высыхания бетона в фундаментной ленте дома увеличивается с 1,5 до 2 месяцев.
В случае ранних заморозков бетонный раствор не затвердеет самостоятельно, поэтому при смешивании необходимо добавлять специальные добавки.
Поэтому были разработаны специальные составы для зимнего использования бетонных смесей для заливки строительных конструкций. При очень низких температурах может потребоваться подготовка специальной опалубки (теплой), иначе раствор не только не наберет необходимой прочности, но даже не затвердеет.
Процесс сушки смеси в опалубке
Когда опалубка фундамента дома заполняется бетоном (например, опалубка плиты), существует две различные фазы твердения:
Пример расчета прочности при твердении
Существует расчетная формула, которая определяет, какой прочности должен достичь бетон в опалубке через определенное количество дней после заливки.
Rn = R28 (lgn / lg28), где:
R28 – марка раствора, используемого для бетонирования фундамента.
n – прошедшее время со дня заливки раствора в конструкцию; первые 2 дня работы не учитываются, они просто исключаются из расчетного времени.
Монолитная конструкция достигает 70% своей прочности в конце второй недели после заливки. В это время с некоторых конструкций можно снимать опалубочные щиты.
Рекомендуем посмотреть это видео, в котором подробно показан процесс снятия опалубочных систем после высыхания фундамента будущего дома.
Конструкциям особой сложности, которые необходимо заливать раствором М400, следует дать возможность набрать полную прочность в течение 2 месяцев, если процесс заливки проходил в нормальных погодных условиях.