Твердение бетона. Сроки твердения бетона


Таблица прочности бетона при твердении

Набор бетоном прочности

.

Схватывание и твердение

Прочность бетона считается  его основным свойством и отражает качество монолитной конструкции, так как напрямую связана со структурой бетонного камня.  Твердение бетона – сложный физико-химический процесс, при котором взаимодействуют цемент и вода. В результате гидратации цемента образуются  новые соединения, и формируется бетонный камень.

При твердении бетон набирает прочность, но происходит это не одномоментно, а в течение длительного периода времени. Набор прочности бетона происходит постепенно – в течение многих месяцев.

Набор прочности условно делят на два этапа:

1. Стадия первая — схватывание бетона 

Схватывание происходит в первые сутки с момента приготовления бетонной смеси. Время схватывания бетонной смеси напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. При температуре 20 °С процесс схватывания занимает всего 1 час: цемент начинает схватываться примерно через 2 часа с момента затворения цементного раствора, а окончание схватывания происходит примерно через 3 часа. С понижением температуры начало этой стадии отодвигается, а длительность значительно увеличивается. Так, при температуре воздуха около 0 °С период схватывания бетона начинается через 6-10 часов после затворения бетонной смеси и растягивается до 15-20 часов. При повышенных температурах период схватывания бетонной смеси сокращается и может достигать 10-20 минут.

В течение периода схватывания бетонная смесь остается подвижной и на неё можно воздействовать. Благодаря механизму тиксотропии (уменьшение вязкости субстанции при механическом воздействии) при перемешивании несхватившегося до конца бетона, он остается в стадии схватывания, а не переходит в стадию твердения. Именно это свойство бетонной смеси используют при её доставке на бетоносмесителях: смесь постоянно перемешивается в миксере, чтобы сохранить её основные свойства. Во вращающемся миксере автобетоновоза бетон не твердеет в течение длительного времени, но при этом с ним происходят необратимые последствия (говорят бетон «сваривается»), что  в дальнейшем значительно снижает его качества. Особенно быстро бетонная смесь сваривается летом.

2. Стадия вторая — твердение бетона 

Твердение бетона наступает сразу после схватывания цемента. Процесс твердения и набор прочности продолжается в течение нескольких лет. При этом марка бетона определяется в возрасте 28 суток. Процесс набора прочности и график набора прочности описаны ниже.

.

Как и сколько бетон твердеет и набирает прочность

Класс бетона по прочности оценивают в возрасте 28 суток. Для испытаний берут образцы в форме стандартного куба со стороной 15 см, испытуемый образец при этом выдерживают при температуре 20±3°С и относительной влажности воздуха 95±5%. Эти параметры хранения бетонной смеси и есть нормальные условия твердения бетона, а сама камера для хранения испытуемых образцов  называется камерой нормального хранения (НХ).

При отклонении температуры твердения в большую сторону от «нормальной» получают твердение бетона при повышенной температуре, а при отклонении в меньшую – твердение при пониженной температуре.

В таблице приведена информация о наборе прочности бетона марок М200 — М300 на портландцементе М-400, М-500 в первые 28 суток в зависимости от среднесуточной температуры:

График набора прочности при различных температурах твердения приведен ниже (за 100% берется набор марочной прочности в первые 28 суток):

 Для справки: данными вышеприведенной таблицы и графика можно воспользоваться для определения срока распалубки монолитной железобетонной конструкции, который в соответствии с нормативными документами наступает с того момента, когда бетонная смесь наберет 50-80% от своей марочной прочности (подробнее в статьях «Когда снимать опалубку» и «Уход за бетоном»).

Для твердения бетона характерны следующие особенности:

  • чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит твердение и нарастает прочность;
  • при температуре ниже 0°С  вода, необходимая для гидратации цемента, замерзает и твердение прекращается. При последующем  повышении температуры твердение и набор прочности возобновляются;
  • при прочих равных условиях во влажной среде к определенному сроку бетон приобретает прочность выше, чем при твердении на воздухе;
  • в сухих условиях дальнейшее твердение замедляется и практически прекращается, из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента;
  • при повышении температуры до 70-90° С и максимальной влажности скорость нарастания прочности значительно увеличивается. Именно такие условия создают при пропаривании бетона паром высокого давления в автоклавах.

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.

.

От чего зависит набор прочности и твердение

На набор прочности бетона влияют множество факторов, среди них можно выделить следующие:

  • тип цемента, используемого при производстве бетонной смеси;
  • температура, при которой происходит твердение бетона;
  • водоцеметное отношение;
  • степень уплотнения бетонной смеси.

Влияние каждого из вышеперечисленных факторов на твердение и набор прочности приведено ниже в виде таблицы и графиков.

Зависимость от типа цемента и температуры твердения:

Ниже приведены данные по набору тяжелым бетоном относительной прочности в зависимости от вышеуказанных двух параметров (типа цемента и температуры твердения).

Время твердения, суток

Тип цемента

Относительная прочность бетона при различных температурах твердения

30 оС

20 оС

10 оС

5 оС

1

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

2

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

3

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

7

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

www.vest-beton.ru

Твердение бетона

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

Особенности схватывания бетона

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

Процесс застывания бетона

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

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

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

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

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

Изменение времени твердения

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

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

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

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

regionstroibeton.ru

Срок - твердение - бетон

Срок - твердение - бетон

Cтраница 1

Сроки твердения бетона, отвечающие его проектной марке по прочности, принимаются: для монолитных конструкций зданий и сооружений ( кроме гидротехнических), как правило, 28 дней; для монолитных конструкций гидротехнических сооружений 180 дней; для сборных конструкций - срок, предусмотренный ГОСТ или ТУ на изготовление данного изделия.  [2]

Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения конструкции проектной нагрузкой. Для монолитных конструкций на обычном портландцементе этот срок, как правило, принимается 28 сут.  [3]

Для ускорения сроков твердения бетона иногда для крепления фундаментных болтов в теле фундамента применяются эпоксидные клеи, фундамент в этом случае делается без ниш, отверстия в фундаменте высверливаются сверлом с алмазной коронкой после установки фундаментной плиты, при этом длина болта должна быть 1 Qd и болт должен быть прямым.  [4]

Во всех случаях необходимо стремиться к сокращению сроков твердения бетона. Однако применение того или другого способа зависит от наличия пара и электроэнергии и их отпускной стоимости.  [5]

Даже при применениибыстротвердеющих цементов ( глиноземистого, высокопрочного портландцемента) срок твердения бетона в теплой среде должен быть не меньше 2 - 3 суток. Замерзание бетона в первые дни влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и разрывает связь между поверхностью заполнителей и цементным камнем. Поэтому зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение срока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Это достигается использованием внутреннего тепла бетона, а если внутреннего тепла недостаточно, дополнительной подачей тепла извне.  [6]

Основными вопросами организации железобетонных работ, определяющими темп их производства, являются: установка подмостей и опалубки, установка арматуры, укладка бетонной смеси, сроки твердения бетона, разборка опалубки и лесов. Ведущей работой является укладка бетонной смеси, поэтому все остальные работы должны быть ей подчинены.  [7]

При применении жестких и особо жестких смесей цемента расходуется на 10 - 25 % меньше, чем при использовании подвижных и малоподвижных, в 1 5 - 3 раза сокращаются сроки твердения бетона, что дает возможность распалубливать изделия сразу же после формования.  [8]

Классом бетона по прочности на осевое сжатие В ( МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 15 см, испытанных через 28 дней хранения при температуре 20 2 С по ГОСТу с учетом статистической изменчивости прочности. Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загруже-ния конструкции проектной нагрузкой. Для монолитных конструкций на обычном портландцементе этот срок, как правило, принимается равным 28 дням. Для элементов сборных конструкций заводского изготовления отпускная ирочность бетона может быть ниже его класса; она устанавливается по стандартам и техническим условиям в зависимости от условий транспортирования, монтажа, сроков загружения конструкции и др. Классы бетона по прочности на сжатие для железобетонных конструкций нормами устанавливаются следующие: для тяжелых бетонов В7 5; В10; В12 5; В15; В20; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60; для мелкозернистых бетонов вида А на песке с модулями крупности 2 1 и более - в том же диапазоне до В40 включительно; вида Б с модулем крупности менее 1 - в том же диапазоне до ВЗО включительно; вида В, подвергнутого автоклавной обработке - в том же диапазоне до В60 включительно; для легких бетонов - в том же диапазоне до В40 включительно.  [9]

В расчетах прочности железобетонных конструкций основной характеристикой является проектная марка бетона на сжатие-временное сопротивление бетона сжатию ( в кГ / см2) в конструкциях, принимаемое для кубов с размером ребра 200 мм. Сроки твердения бетона, отвечающего его проектной марке по прочности, принимаются для монолитных конструкций зданий и сооружений ( кроме гидротехнических), как правило, 28 дней, а для сборных конструкций - по указаниям ГОСТов или технических условий на изделия.  [10]

При повышении же температуры прочность бетона нарастает быстрее. Особенно замедляется нарастание прочности при понижении температуры и с приближением ее к нулю для бетонов, приготовленных на пуццолановом и шлаковом портландцементах. Но если бетон вначале приобретает не менее 70 % от нормальной прочности данной марки, то замораживание допускается. При применении быстротвердеющего портландцемента срок первоначального твердения бетона в нормальных условиях должен составлять не менее двух-трех дней, а при обычных цементах - пять-семь дней. Несоблюдение указанных условий первоначального твердения бетона вызывает значительное понижение его прочности после оттаивания, так как свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и нарушаются связи между неокрепшими частями бетона.  [11]

При повышении же температуры прочность бетона нарастает быстрее. Особенно замедляется нарастание прочности при понижении температуры и с приближением ее к нулю для бетонов, приготовленных на пуццолановом и шлаковом портландцементах. Но если бетон вначале приобретает не менее 70 % от нормальной прочности данной марки, то замораживание допускается. При применении быстротвердеющего портландцемента срок первоначального твердения бетона в нормальных условиях должен составлять не менее двух-трех дней, а при обычных цементах - пять-семь дней. Несоблюдение указанных условий первоначального твердения бетона вызывает значительное понижение его прочности после оттаивания, так как свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и нарушаются связи между неокрепшими частями бетона.  [12]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru


Смотрите также