""

Содержание

Как ускорить застывание бетона

Ускоритель твердения бетона: паровой прогрев при атмосферном давлении, автоклавный метод, электропрогрев

Любое строительство должно осуществляться в определённые сроки, которые закладываются ещё в проекте, но иной раз возникают определённые форс-мажорные обстоятельства, в связи с чем может возникнуть вопрос, как ускорить твердение бетона, как основного связующего компонента.

Такими непредвиденными обстоятельствами могут быть нестыковки со смежниками, погодные условия и даже банальная халатность работников, но сроки от этого меняться не могут, следовательно, процесс в некоторых моментах приходится ускорить.

Для этого существует несколько способов, позволяющих растворам быстрее схватываться, и о них пойдёт речь ниже, а кроме этого, мы сможем продемонстрировать вам видео в этой статье по данной теме.

Обычные тяжёлые бетоны

Примечание. Согласно ГОСТ 18105-86 (Правила контроля прочности) марочная прочность бетона достигается через 28 суток после его укладки на место использования. Но нынешние темпы строительства, а также различные форс-мажорные обстоятельства, о которых упоминалось во вступлении, требуют использовать различные способы ускорения твердения бетона.

Качество продукции от этого никак не ухудшается, зато сокращается время производства, а вместе с ним и его стоимость, что тоже очень важно.

Что это такое

  • В заводских условиях производство железобетона особенно остро нуждается в быстром наборе прочности по ряду причин. Прежде всего, это возможность быстрее оборачивать формы, следовательно, эффективнее использовать оборудование, что ведёт к повышению производительности в целом. Подобная интенсификация применяется с помощью ускорения гидратации и гидролиза клинкерных материалов.
  • Как правило, в таких случаях содержание воды в цементном тесте достаточно низкое и здесь создаётся быстрое перенасыщение продуктами гидратации и гидролиза (цементных минералов) водной среды. Такое нарастание прочности наиболее эффективно в жёстких смесях с низким В/П, которые достаточно хорошо уплотнены, а все процессы совершаются в тонких плёнках теста.
  • Цемент более мелкого помола здесь наиболее эффективен, ведь реакция его частиц на различные процессы значительно возрастает, особенно если совершается так называемое «мокрое домалывание» в вибрационных мельницах до 5000-5500 см 2 /г (удельная поверхность). В тех ситуациях, когда удельная поверхность больше указанных значений, то вместе с этим возрастают затраты не энерго- и водопотребление.
  • Среди основных методов ускорения можно выделить три основных способа, которые используются в современном строительстве. Во-первых, это паровой прогрев бетона при атмосферном давлении, во-вторых, это паровой прогрев бетона в автоклаве при повышенном давлении и, в-третьих, это электрический прогрев бетона. Помимо методов существуют ещё различные химические компоненты, которые способствуют ускорению процесса.

Паровой прогрев при атмосферном давлении

Камера пропаривания универсальная КПУ-1М с пультом управления

Наиболее популярный ускоритель твердения для бетона на большинстве ЗЖБИ, это его тепловая обработка камерах пропаривания с помощью насыщенного пара. Весь процесс при этом можно разделить на четыре основных этапа, первым из которых можно назвать отформование ЖБ изделия (узнайте также что такое модуль упругости бетона).

Отформование или этап №1 происходит при температуре 18⁰C-22⁰C, где залитая конструкция выдерживается некоторое время (в зависимости от её размеров). Это приводит к тому, что раствор начинает схватываться, то есть, он приобретает начальную прочность.

После этого приступают к этапу №2, когда отформованную конструкцию начинают обдавать горячим паром и та прогревается от верхних слоёв — к средине, наполняясь водой. Такое насыщение происходит за счёт процесса конденсации — горячий пар, соприкасаясь более холодными стенками ЖБИ, проникает в его поры. Благодаря повышению температуры увеличивается скорость твердения бетона.

Именно на этом этапе происходят самые значительные деструктивные процессы из-за теплового расширения компонентов от нагрева конструкции. Так как плита нагревается неравномерно (сверху — быстрее, изнутри — медленнее) и водяные пары создают определённое давление, то это тоже усиливает деструкцию. Наиболее эффективно такой процесс развивается, когда температура превышает 50⁰C — увеличивается объёмный коэффициент расширения воды и воздуха.

Выдержка ЖБИ до пропаривания

Когда всё ЖБ изделие достигает равномерного прогрева во всех своих слоях, деструктивные процессы завершаются, тогда начинается интенсивный рост прочности, что можно назвать этапом №3.

Далее следует этап №4, когда начинается охлаждение бетона после изотермического охлаждения. Получается, что вся конструкция как бы сжимается, и при этом сокращаются её поры, выдавливая тем самым влагу на поверхность, где та и высыхает достаточно быстро. Но этот процесс должен быть строго контролируем, так как при резком охлаждении могут образовываться трещины в конструкции, особенно это касается невысоких марок бетонов.

В связи с этой опасностью температуру в камере понижают достаточно медленно, в зависимости от величины конструкции — чем больше её объём — тем выше опасность растрескивания.

Поэтому инструкция предусматривает более мелких изделий понижение температуры не быстрее, чем на 30⁰C-40⁰C в час, а для более крупных — на 20⁰C-30⁰C в час. Также уделяется внимание и изъятию плиты из камеры — разница в температуре внутри камеры и снаружи не должна превышать 40⁰C.

Примечание. Примечательно, что такой метод можно сделать более эффективным, используя различные ускорители схватывания и твердения бетона (химические добавки), которые понижают деструктивные изменения. Это не только повышает качество, но и сокращает весь рабочий процесс.

Автоклавный метод

При прогреве паром бетонных изделий при температуре от 160⁰C до 180⁰C под давлением от 8 до 12 атмосфер конструкция продолжает сохранять воду в порах в капельножидком состоянии. Каких-либо существенных различий в процессе отвердения цемента между автоклавным методом и атмосферным давлением не существует.

Хотя здесь после четырёх-шести часов интенсивного прогрева прочность изделия может даже превысить марочную, что приводит к большей закристаллизованности цементного камня и, как следствие, его твердение после этого происходит медленнее, нежели после горячей обработки при атмосферном давлении.

Зато при автоклавной обработке существует одна значительная отличительная особенность — зёрна заполнителей из кислых горных пород взаимодействуют с гидролитической известью портландцемента (при температуре выше 100⁰C). Благодаря этому улучшаются технические свойства и структура бетонного изделия.

Но в связи с неким дефицитом такого оборудования и сложностью производственных технологий возрастает цена таких процессов — в связи с этим для обычных бетонов такой метод не получил широкого применения и чаще используется для изготовления ячеистых бетонов.

Электропрогрев

Использование провода ПНСВ для прогрева

Такой способ прогрева достаточно прост и используется в большей степени в зимних условиях на строительных площадках при температуре ниже -5⁰C — это использование ПНСВ (Провод Нагревательный Стальной Виниловая оболочка) и понижающего трансформатора. Его простота подтверждается также и тем, что этот же метод без особого труда и умственных затрат можно осуществить дома своими руками, используя в качестве понижающего трансформатора сварочный аппарат.

Принцип укладки петель ПНСВ

До того, как начнётся заливка посреди арматурного каркаса, укладываются петли из ПНСВ, которые впоследствии будут нагреваться от понижающего трансформатора. Примечательно, что при использовании агрегата мощностью всего 80kW можно за один раз прогреть 90м 3 бетона — это достаточно небольшие затраты, которые обеспечивают низкую себестоимость продукции. К недостаткам прогрева бетона сварочным аппаратом можно отнести неудобства прокладки самого кабеля, который необходимо закрепить к каркасу таким образом, чтобы не перетереть изоляцию — в противном случае возникнет короткое замыкание через землю и петля выйдет из строя.

Читать еще:  Кислотные красители для бетона

Принцип прогрева опалубки электродами по своей сути ничем не отличается от метода с использованием ПНСВ, только здесь в качестве нагревательный элементов выступает арматура или толстая катанка (8-10 мм).

Разница в том, что петли из ПНСВ удобно укладывать в плиту или плитный фундамент, а вот электроды больше подходят для вертикальных конструкций, то есть, для вертикальной опалубки. И ещё разница заключается в том, что электроды обычно втыкают сразу после заливки, а не до неё.

Расстояние между электродами соблюдается порядка 60-100 см, но это зависит от температуры на улице — чем она ниже, тем чаще вставляют арматуру, чтобы увеличить интенсивность нагрева.

Также здесь греется не сам электрод, как в случае с ПНСВ, а вода между арматурами (кому знаком принцип кипятильника из двух лезвий, тому объяснять не надо). Примечательно, что при прогреве колонны достаточно всего одной арматуры, которая послужит фазой, а землёй будет металлический каркас сооружения.

Примечание. Недостатком электродного прогрева являются большие энергозатраты. Один электрод будет потреблять порядка 45-50А.

Греющая опалубка. Фото

В данном случае нагревательные элементы монтируются непосредственно в щиты опалубки, и их всегда можно заменить, если они придут в негодность. Преимущества такого обогрева состоит в его рентабельности — опалубку можно применять практически для любой высоты зданий и использовать даже при 25-градусном морозе. Но в то же время, её невозможно использовать для нестандартных конструкций, и её стоимость достаточно высока.

Некоторые химические ускорители

Пояснение. Для начала следует пояснить, что между ускорителем твердения и схватывания есть разница. Так, на схватывание препарат срабатывает в первые часы и делает более интенсивным набор пластической прочности или формования после затворения цемента водой. А вот на затвердение химикат работает не только часами, но сутками, делая наиболее быстрым набор прочности за период своего воздействия.

Ускоритель-пластификатор «Форт УП-2»

«Форт УП-2» это комплексная добавка, которую часто используют для очень широкого спектра бетонов и железобетонов различных марок. Наибольший эффект ускоритель твердения для пенобетона и бетона показывает, когда его применяют для ускорения твердения в строительстве монолитных конструкций, а также формовочных изделий — данный модификатор обычно используется для беспропарочного производства ЖБИ при температуре воздуха в помещении от 10⁰C и выше.

Количественная масса «Форт УП-2″составляет всего 0,5%-0,7% от общей массы используемого цемента и за одни сутки обеспечивает 70% набора прочности и это при полном отказе от ТВО.

Асилин-12 это ускорение твердения бетона жидкого типа, который используется как при низких, так и при высоких температурах и практически безопасен для человеческого организма. Чаще всего такой модификатор применяют, когда температура окружающей среды ниже 10⁰C и выше 25⁰C, чем увеличивают весь цикл работ примерно в 1,5-2 раза.

По сравнению с порошкообразными составами Асилин-12 имеет несомненное преимущество, так как при замешивании он распределяется в растворе равномерно, чем значительно улучшает качество производства.

Заключение

В заключение следует сказать, что технические свойства ЖБ изделий, где были применены любые типы ускорения твердения, практически не изменяются. Следовательно, резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне проходит аналогично с естественным твердением и не требует никаких дополнений (узнайте здесь, как производится обеспыливание бетона).

Как выбрать ускоритель твердения бетона? Советы быстрого схватывания- Обзор +Видео

Естественное затвердевание бетона — довольно долгий и ответственный процесс.

От того, как он будет протекать, зависит качество изделия. Но если, по некоторым причинам нет возможности ждать несколько суток, в этом случае строители применяют ускорители.

Ускорители разгоняют химические процессы, при этом не ухудшая качество заливки. Затвердевание раствора не обойдётся без воды.

В этой статье поговорим об ускорителях твердения бетона.

Условия для применения ускорителей затвердевания бетона

Благоприятная температура для гидратации является плюс двадцать градусов и влажности девяносто процентов. Влажность необходимо постоянно поддерживать, это необходимо для того, чтобы процесс затвердевания не остановился.

Если воды недостаточно при процессе затвердевания, то конструкция будет хрупкой и потеряет свою монолитность.

При нулевой температуре бетон не затвердевает.

При очень низких температурах вода становится льдом. Для обеспечения бетону затвердевание его обогревают и благодаря ускорителям затвердевания сроки обогрева значительно уменьшаются.

  • Когда строительные работы производятся в холодное время года, то есть зимой.
  • Если существует необходимость раньше убрать опалубку.
  • Чтобы строительные работы возобновились до истечения затвердевания бетона.
  • При производстве в большом объёме штучных железобетонных изделий.

Если использовать ускорители затвердевания бетона, то можно при изготовлении ЖБИ изделий использовать меньшее количество форм при этом качество изделий останется неизменным.

Такие смеси обладают высокой эффективностью и невысокой ценой. Но есть единственный минус — готовое изделие нельзя обрабатывать в автоклаве.

Ускоряющие твердение бетона добавки являются пластификаторами и добавляют их при замесе бетона вместе со всеми ингредиентами. Добавку для быстрого затвердевания бетона, необходимо добавлять дозировано.

Множество добавок нельзя применять для растворов из глиноземистого цемента, а также недопустимо в изделиях из бетона применения арматуры из термически упрочнённой стали. К сульфату натрия данные ограничения не относятся.

Обзор добавок

Добавки, которые пользуются популярностью, а также их краткую характеристику перечисляем ниже.

Универсал П-2

Данная добавка позволяет отказаться от пропарки железобетонных изделий, также бетон быстрее набирает свою прочность. Такой ускоритель твердения содержит антикоррозийные добавки, которые способствуют сохранность арматуры.

Данная добавка является комплексной. Приготовлена она на основе натриевых солей, которые увеличивают затвердевание, примерно на тридцать процентов.

Эта добавка увеличивает подвижность бетонной смеси до класса П5 и это не зависит от соотношения воды и цемента. Такое качество Форт УП-2 позволяет увеличить прочность конструкции до ста пятидесяти процентов за счёт уменьшения количества воды.

Используется такая добавка для изготовления изделий высокой плотности и с улучшенными поверхностями.

Производится в жидком виде, используется при производстве пеноблоков.

Асилин -12 добавляют в бетонную смесь, когда температура воздуха составляет плюс двадцать пять градусов либо не достигает плюса десяти градусов.

Хлористый кальций

Ускоряет твердение и улучшает износостойкость бетона. Хлористый кальций вытягивает воду, прямо из окружающей среды и удерживает её в бетоне.

Противоморозный пластификатор и ускоритель твердения. Используется при температуре минус пятнадцать градусов.

Бетон при добавлении этого пластификатора затвердевает в течение трёх суток.

Ускоритель Реламикс

Это несколько видов пластифицирующих добавок, которые сокращают быстрое твердение бетона.

Реламикс-М и Реламикс-М2. Эти добавки нужны для того чтобы увеличить скорость твердения бетона, чтобы работать с ним в агрессивной среде.

Реламикс-Торкрет, этот пластификатор необходим, для изготовления без щелочных растворов, которые наносят машинным способом.

Реламикс-ПК, он в своём составе не содержит хлоридов, по этой причине его используют в качестве добавки для быстрого твердения железобетонных изделий.

Реламикс-СЛ, он на калийных и натриевых солях. Его чаще всего используют для ячеистых бетонов и для конструкций высокой прочности.

Ускоритель обеспечивает набор прочности в первые сутки, и затвердевание происходит в 2-3 раза быстрее.

Конкрит-Ф добавляют в бетон при изготовлении тротуарной плитки, заборов и других и формовочных изделий.

Cementol Omega P

Производят этот пластификатор в Словении, обеспечивает быстрое затвердевание и высокую водонепроницаемость.

Addiment BE

BE2 — производство Германия. Выпускают такой пластификатор для растворов, которые необходимо наносить машинным способом.

ВЕ5 – противоморозная добавка.

ВЕ6 — такую добавку привозят уже в готовом виде и добавляют для приготовления ремонтных растворов, для быстрого схватывания.

Существует много универсальных добавок для ускорения затвердевания бетона, а также они позволяют улучшить качество бетона. Но если сравнивать менее функциональные добавки и эти, то они будут стоить дороже и самый дорогой компонент это ускоритель. Надеемся, что эта статья была для вас информативной.

Читать еще:  Крепление мауэрлата к газобетону


Время полного высыхания бетона — сколько длится схватывание и отвердение?

Специалистам строительной сферы известно, что время застывания бетона зависит от многих факторов. Поэтому прежде чем начать планировать строительный процесс, необходимо ознакомиться, в каких условиях бетонный раствор застывает быстро, а при каких засыхание замедляется. Важно помнить, что застывающий бетон очень капризный. Критически низкие или высокие температуры негативно сказываются на физико-технических функциях готовой поверхности.

Главные этапы застывания

Схватывание

Время схватывания бетона сравнительно непродолжительное, если во время работы с материалом соблюдались все правила и пропорции.

К примеру, обустраивая фундамент, после заливки достаточно подождать 24 часов, на протяжении которых материал полностью затвердеет. Если затворение цементобетонной массы водой происходит при температуре +20 °C, бетонная поверхность начнет схватываться уже через 1—1,5 часа. Полное засыхание происходит через 2,5—3 ч. Срок твердения бетона удастся существенно сократить, если к смеси добавить специальные пластификаторы, обеспечивающие быстрое схватывание.

Ниже представленная таблица показывает ориентировочный период застывания марок бетона, часто используемых в строительстве:

Отвердение

Важно помнить, что время высыхания бетона в первую очередь зависит от класса портландцемента. Кроме этого, нужно учесть, что слишком активное влаговыделение оказывает негативное влияние на качество, надежность и прочность готового изделия. Для полного отвердения фундамента потребуется подождать 1,5—2 недели, при этом опалубку не рекомендуется снимать раньше, чем через 7—12 дней, в противном случае устройство может разрушиться либо деформироваться. Разобраться, на протяжении какого периода и при каких температурах бетонная поверхность окончательно схватится, поможет график твердения бетона. Основываясь на представленные данные, получится ориентировочно определить, когда проводить демонтаж опалубки и продолжать возведение сооружения.

Что влияет на время застывания?

Компоненты

Процесс твердения бетона в первую очередь зависит от того, что за компоненты и в каких пропорциях входят в состав. Если в смесь добавлены материалы, увеличивающие пористость, обезвоживание раствора происходит медленнее. Когда же в растворе преобладают гравий, песок, жидкость испаряется быстрее. Важно помнить, что быстрое влаговыделение существенно снижает коэффициент прочности бетона. Эффективно справляться с этой проблемой помогу специальные добавки — замедлители схватывания.

Время года

На сроки готовности бетонной конструкции влияют различные экзогенные факторы. В зависимости от температуры и влажности окружающей среды, застывание и полное отвердение может длиться от нескольких часов, до нескольких дней. Летом сушка проходит довольно быстро, однако в таких условиях конструкция может получиться непрочной, хрупкой. В холодную пору важно обеспечить изоляцию цементобетонной конструкции от влаги и низких температур. В условиях пониженных температур входящая в состав раствора жидкость испаряется 1—1,5 месяца.

То, насколько плотно уложена бетонная смесь, тоже зависит скорость ее застывания. Чем плотнее утрамбован раствор, тем влага медленнее покидает его. Благодаря такому эффекту показатель гидратации бетонной массы повышается. Трамбовка осуществляется методом виброобработки. В домашнем строительстве применяют штыкование.

После трамбования стяжка практически не поддается сверлению или резке. Если понадобится сделать отверстие, придется воспользоваться алмазным буром.

Как ускорить затвердение и возможно ли это?

Иногда в процессе строительства необходимо ускорить схватывание бетона. Распространенным способом заводского ускорения считается автоклавная обработка и запарка, во время которой на смесь оказывается воздействие высокими температурами во влажной среде. На месте уменьшить сроки застывания помогут специальные добавки-модификаторы. Чаще всего используют соли азотной кислоты, сульфат натрия, хлорид кальция. Ускорить затвердение под силу обыкновенным портландцементам, но при условии, что к ним будет добавлен вибродомол в мокром или сухом виде.

Сколько по времени застывает бетон: таблица, график, особенности

Основной вопрос данной статьи — сколько времени застывает цемент. Для понимания этого процесса нам поможет график, таблица и точные данные. Эта информация будет полезна любому начинающему строителю, решившему работать с бетонными конструкциями, востребованность в которых есть везде.

    В результате изучения статьи, вы узнаете:

  • что нужно знать про марки бетона;
  • что такое крепость на сжатие;
  • сколько времени застывает бетонная смесь на жаре более 30°C;
  • сколько застывает бетонная смесь при морозе.
  • Процесс укладки бетона.

    Крепость бетона

    Крепость на сжатие — это основная характеристика каждой бетонной смеси. В связи с этим параметром отличаются марки бетона. Необходимую крепость смесь может набрать в течение 25-30 дней, независимо от своей марки. Данная особенность вынуждает рабочих выжидать определенное время. В течении первой недели бетон набирает крепость более активно, чем в последующие дни – именно в этот период бетон набирает около 60% крепости, указанной в марке.

    Полная крепость образуется по истечению 28 дней созревания смеси. Некоторые рабочие, для экономии времени, решают загрузить конструкцию раньше времени. И как правило, это ведет к ухудшению качества всей постройки. Именно поэтому для надежности всей конструкции необходимо выждать полное время. Разбирать опалубку имеет смысл только через 7-8 суток.

    Условия для качественного затвердевания

      Такими условиями являются:
  • плюсовая температура в диапазоне 18-22°C;
  • влажность воздуха около 90% или больше.
  • Эти условия получается соблюсти не в каждом случае, поэтому выход из положения – увлажненный песок, опилки или специальные камеры. Твердение бетона происходит быстрее и качественнее, если он находится во влажной среде. Не рекомендуется оставлять смесь на открытом воздухе, так как из нее испарится вся влага, и прочность бетона будет минимальной.

    На графике показано соотношение времени и температур.

    Как преждевременное высыхание может отразиться на качестве бетона? Все дело в том, что сердцевины зерен цемента не могут за короткий промежуток времени вступить в реакцию с водой. Многие работы приходиться проводить на улице, под открытым небом. Здесь нужно применять битумную эмульсию и полиэтиленовые пленки, которые препятствуют испарению жидкости.

    Прочность бетонной смеси напрямую зависит от температурного режима, в котором происходит затвердевание. Если температура падает ниже 18°C — бетон твердеет медленно. Положительная температура более 18°C и высокий процент влажности способны обеспечить ускоренное затвердевание. Если процесс будет проходить в нормальных условиях, то смесь наберет 60-75% от полной прочности уже в течении 10-15 дней.

    Таблица демонстрирует, как скорость твердения зависит от температурных показателей.

    Объём бетонной смеси будет меняться через каждый промежуток набора прочности. Смесь будет давать усадку. При недостатке воды на поверхности бетона могут появляться трещины из за того, что усадка во внутренних зонах проходит медленнее, чем внутри твердеющей смеси.

    Как ускорить затвердевание бетона

    Скорость твердения меняется в зависимости от марки цемента. Большое значение имеют различные химические добавки, пластификаторы, влияющие на процесс затвердевания бетонной смеси. Температура является важным фактором для замешивания бетона. Таблица выше наглядно это подтверждает.

    Бывает мастерам необходимо параллельно обустраивать стыки в сборных конструкциях и проводить ремонтные работы, в таком случае скорость твердения является важнейшим фактором. Быстрое твердение обеспечивают за счет скорости нарастания в начальный период. Определенные виды бетона уже от 1 до 3 суток могут получить 70% от полной 28-дневной прочности. Опыт показывает, что конструкции с быстрозастывающим бетоном менее прочные, чем те, в которых материал застывает полное время.

    Таблица ускорителей и замедлителей затвердевания бетонной смеси.

    Для ускорения процесса строители добавляют специальные смеси. Здесь есть правила, которые требуется соблюдать:

    • хлорида кальция должно быть около 3% в стандартных конструкциях, и 2% — в армированных;
    • в цементе не должно быть более 2% сульфата, независимо от типа конструкции;
    • максимальное значение для нитрит-нитрата, нитрата кальция и натрия — 4%.

    Конечно существуют и технические методы сокращения времени твердения. Для этого используют тепловую обработку электропрогревом. Если конструкция небольшая, то эффективно будет использовать контактный обогрев термоопалубкой. При умеренном или жарком климате воздействие электропрогрева должно длиться от 3 до 8 часов. По истечении времени аппарат отключается от сети, на следующем этапе конструкция самостоятельно сможет набрать необходимую прочность.

    За сколько времени твердеет бетон при температуре выше 30°C?

    При высокой температуре схватывание бетона происходит очень быстро. Но есть один существенный недостаток — такая температура отрицательно сказывается на качестве. Бетон теряет прочность из-за слишком быстрого испарения влаги из смеси, в результате процесс гидрации останавливается. Если температура выше 30°C, то бетон затвердеет почти сразу после затворения в течении 1-2 часов.

    Читать еще:  Какой фракции щебень нужен для бетона

    Таким образом влага сохраняется в сердцевинах зерен цемента.

    Твердение бетона в условиях отрицательных температур

    В зимнее время работы с бетоном проводятся тогда, когда есть возможность обеспечить гидро- и теплоизоляцию после заливки смеси. Из-за отрицательных температур гидротация значительно замедляется, как результат, бетон медленно набирает прочность. Для получения прочности при температуре в -5°C времени нужно больше 6-8 раз, в сравнении с температурой в +20°C.

    При работе в осенних и зимних условиях требуется четко соблюдать время набора прочности. Чем ниже температура, тем больше времени потребуется для полного застывания. Ускорить ситуацию могут дополнительные смеси, рассчитанные на холод.

    Как бетон набирает прочность и как ускорить твердение

    После завершения монолитных работ наступает достаточно продолжительный этап выдержки и набора железобетонными конструкциями прочности. Мы расскажем, в каком уходе нуждается бетон во время твердения, как его ускорить и какие физико-химические явления сопровождают этот процесс.

    Химия процесса твердения

    Сооружение бетонных конструкций, полностью отвечающих расчётным характеристикам — настоящее искусство, которое невозможно постичь без понимания сложной и непрерывной последовательности преобразований, происходящих в структуре материала. Прообразы строительных вяжущих, отдаленно напоминающих современный цемент, появились ещё во 3–2 тысячелетии до н.э. Однако состав и соотношение компонентов таких смесей подбирались исключительно экспериментальным путём вплоть до конца XVIII века, когда был запатентован так называемый «романцемент». Это стало первой вехой в научном подходе к развитию строительного бетона.

    Химическая природа твердения современного цемента весьма сложна, она включает длинную цепочку перетекающих друг в друга процессов, в ходе которых формируются сначала простейшие химические, а затем всё более прочные физические связи, приводящие к образованию монолитного камнеподобного материала. Подробно рассматривать эти процессы для человека, неискушённого в химии как науке, нет никакого смысла, гораздо полезнее оценка внешних признаков таких явлений и их практического смысла.

    В современном строительстве используется преимущественно портландская цементная смесь, состоящая из обожжённой глины, гипса и известняка, а с точки зрения химии — из оксидов кальция, кремния, алюминия и железа. Первичное сырье проходит термическую обработку и тонкое измельчение, после чего компоненты смешиваются в точно определённой пропорции. Главная цель обработки в процессе производства — разрушить природные химические и физические связи веществ, которые впоследствии восстанавливаются в присутствии воды. Цемент, в отличие от необработанной глины и извести, твердеет вследствие не высыхания, а гидратации, поэтому его намокание после окончательного отверждения не приводит к размягчению и повышению вязкости.

    Нарастание прочности бетона

    В отличие от атмосферных вяжущих, быстро отвердевающих на воздухе, цемент твердеет практически весь срок эксплуатации бетонных конструкций. Связано это с тем, что в толще застывшего изделия остаются вещества, не успевшие вступить в реакцию с водой. В действительности при производстве бетонной смеси воду в нее добавляют в количестве, заведомо недостаточном для реагирования всех частиц минерального вяжущего. Связано это с тем, что повышенное содержание воды в бетоне приводит к его расслоению, значительной усадке при твердении и появлении внутренних напряжений.

    Тем не менее, остатки минеральных веществ продолжают реагировать, ведь в толще своей бетон имеет ненулевую влажность. Из-за этого его твердение происходит не мгновенно, а в течение продолжительного времени. Из всего срока твердения можно выделить наиболее интенсивный период, который для бетона на портландцементе составляет 28–30 дней. Если в течение этого времени бетонное изделие находится в соответствующих условиях, оно принимает 100% расчётной прочности. При этом всего за 6–8 дней твердения прочность бетона достигает 60–70% от марочной, а треть расчётной прочности изделие приобретает уже на 2–3 сутки.

    Сезонная специфика

    Твердение смесей на цементном вяжущем сопровождается двумя процессами — незначительным увеличением объёма и выделением тепла. Из-за этого протекание реакций отверждения может существенно отличаться в зависимости от внешних условий.

    Сначала нужно разобраться с увеличением объёма. Этот процесс имеет определённую практическую пользу: способствует более лёгкому отделению опалубки и предварительно растягивает арматуру, увеличивая качество сцепления и позволяя стали воспринимать растягивающую нагрузку практически сразу после её возникновения, минуя стадию упругой деформации. Негативные последствия от расширения возникают в ситуациях, когда бетон стеснён формой, например при заливке бетонных стяжек, шпонок в сборно-монолитных конструкциях и производстве изделий в жёсткой несъёмной опалубке. В подобных случаях обязательно требуется устройство сжимаемой оболочки, компенсирующей линейное расширение.

    Выделение тепла может иметь как положительный, так и отрицательный эффект. Для начала нужно понимать, что нагрев твердеющей бетонной массы наиболее ярко выражен в первые 50 часов после приготовления смеси. Интенсивность нагрева возрастает соразмерно габаритам изделия, ведь из толщи бетона сложнее отводить тепло. Также нужно учесть, что бетон с высоким содержанием цемента будет нагреваться сильнее низкомарочного.

    При низких температурах воздуха способность бетона нагреваться в процессе твердения позволяет относительно легко поддерживать нормальный температурный режим. При том, что в обычных условиях минимальная температурная отметка для проведения бетонных работ составляет +5 °С, заливать изделия в несъёмную опалубку из пенополистирола можно даже при морозе до -3 °С: собственное выделение тепла позволит поддерживать необходимую температуру. Даже обычные бетонные конструкции можно защищать утепляющими материалами для поддержания нужного температурного режима или обустраивать тепляки, в которых просто сохраняется плюсовая температура. Важно отметить, что после набора бетоном 50–60% прочности мороз не оказывает разрушительного воздействия по той причине, что большинство воды уже успело вступить в реакцию. Однако скорость твердения при этом падает практически до нуля, что нужно учитывать при определении сроков выдержки.

    В жаркую погоду естественный нагрев бетонной смеси оказывает негативное влияние. Вода с поверхности испаряется слишком быстро, к тому же нагрев провоцирует линейное расширение, сопровождающееся раскрытием трещин, что в процессе твердения бетона недопустимо. Поэтому массивные изделия, находящиеся под открытым солнцем, нужно постоянно увлажнять и охлаждать проточной водой хотя бы в первые 7–10 суток после заливки. Остаток срока выдержки бетон может оставаться под укрытием из полиэтиленовой плёнки.

    Ускорение схватывания и набора прочности

    В зависимости от марки, бетону достаточно 20–30 часов чтобы окончательно принять форму, после чего его можно обильно поливать водой, чтобы сделать процесс набора прочности более интенсивным. Высокая температура также способствует ускоренному твердению, но только при условии, что нагрев будет однородным по всей толщине отливаемого изделия. Так, на заводах ЖБИ твердение ускоряют, обдавая изделие паром при температуре 70–80 °С, но нужно помнить, что нагрев свыше 90 °С для твердеющего бетона губителен.

    Обеспечить максимальную скорость набора прочности можно правильным водоцементным отношением приготовленной смеси, установленным ГОСТ 30515 2013. Также ускорить процесс можно внесением различных добавок: хлорида кальция, сульфата и хлорида натрия, углекислого натрия (соды). Но нужно помнить, что применение ускорителей схватывания ограничено их предельным содержанием, а также типом бетонной конструкции, маркой бетона и арматуры, типом используемого цемента. Больше ясности в этот вопрос может внести ГОСТ 30459–96.

    В заключение следует отметить, что в гражданском строительстве необходимость ускорить твердение бетона возникает крайне редко. Бетон приобретает большую часть марочной прочности достаточно быстро, поэтому в случае заливки перекрытий или армированных поясов продолжать строительные операции можно уже спустя 7–10 дней после выполнения монолитных работ. Если же речь идёт о фундаменте, то ускорять твердение не имеет практически никакого смысла: основание здания должно пройти усадку в течение года чтобы опорный слой грунта успел стабилизироваться и возможный перекос мог быть устранён корректирующим слоем или в процессе возведения коробки.

    Видео по теме:

    Ссылка на основную публикацию
    "
    ×
    ×
    "
    Adblock
    detector