Срок застывания бетона при низких температурах: Инженерный вестник Дона | Бетонирование при низких температурах

Сколько сохнет бетон: время схватывания бетона разных марок

Время застывания бетона зависит от его марки, наличия специальных добавок и условий окружающей среды. При строительстве любого объекта, важно знать, сколько времени сохнет бетон, и когда он наберет достаточную прочность, чтобы продолжить дальнейшее строительство. Это позволяет рационально планировать работы при возведении зданий и сооружений. Процесс застывания бетона условно делится на несколько этапов, начиная от схватывания смеси и заканчивая полным набором силы. Качество конечного результата зависит от следующих факторов:

• температура воздуха во время сушки;
• атмосферная влажность;
• соблюдение технологии;
• марка цемента.

Полимеризация бетона может быть скорректирована по времени, если изменить условия высыхания до оптимальных параметров. Рассмотрим факторы воздействия и сроки схватывания бетона.

Факторы воздействия

Прежде чем начать выполнять работы, связанные с бетоном, необходимо учесть все вышеуказанные факторы, влияющие на время его высыхания. Первое, что следует учесть, это текущий сезон, так как от него зависят погодные условия. В холодное время года, при высокой влажности воздуха и низкой температуре, вода в смеси может находиться до 30 дней, что негативно сказывается на гидратации цемента, и срок набора проектной прочности увеличивается практически вдвое. Как правило, в летнее время достаточно нескольких суток, чтобы бетон схватился, так как в разгар сезона создаются оптимальные условия для его затвердевания. Как правило, в летнее время бетон достигает марочной прочности 30% в течение трех дней. Этого достаточно, чтобы эксплуатировать бетонное покрытие, не воздействуя на него высокими нагрузками. В течении 1-2 недель марочная прочность может достигнуть 80%. Еще две недели потребуется, чтобы бетон набрал 100% прочности. Рассмотрим все этапы застывания бетона с детальным описанием.

При вступлении цемента в реакцию с водой, происходит схватывание смеси, ведущее к получению материалом прочностных качеств и структуры. Что касается условий, то чем выше марка бетона и температура окружающей среды, тем быстрее завершится процесс схватывания. Отталкиваться следует от того, что при температуре 20 °C бетон М200 начнет схватываться только спустя 2 часа, а общее время схватывания бетона составляет 4 часа. Марка М300 при той же температуре начинает схватываться через 1,5 часа, а М400, соответственно, через 1 час.

После того, как раствор схватился, начинается процесс отвердения. Он характеризуется началом гидратации или, другими словами, взаимодействием цемента и воды. Оптимальная влажность воздуха для данного процесса составляет 75%. Рекомендуется температурный режим в пределах +15-+25 градусов. Если температура будет менее 10 градусов, то вероятность того, что бетон наберет проектную мощность, сильно снижается. Поэтому, в холодное время года, бетонную смесь компонуют антиморозными добавками.

Прочность бетона и время отвердевания взаимосвязаны друг с другом. Вода в смеси должна находиться до тех пор, пока цемент вступит с ней в реакцию. Если же влага уйдет раньше, чем начнется реакция, то в конструкции бетонного изделия появятся участки с не плотными сегментами. Это слабые места, способствующие появлению трещин и деформаций на поверхности бетонных изделий. Поэтому выполнять работы с бетоном рекомендуется при вышеуказанной влажности и температуре, так как это оптимальные условия, чтобы вода оставалась в смеси до тех пор, пока цемент не войдет с ней в реакцию. Что касается проектной прочности, то, как говорилось выше, согласно технологии время полного высыхания бетона — 25-28 дней. Но такое требование предъявляется только к бетонным изделиям, выполняющим несущую функцию. Если на бетон не оказывается высоких нагрузок, то уже через пять дней его можно эксплуатировать.

Как технология изготовления влияет на скорость высыхания бетона

Выше мы рассмотрели, сколько твердеет бетон при нормальных условиях. Но технология его изготовления зависит не только от условий окружающей среды. Многое зависит от способа укладки бетонного раствора и, собственно, состава смеси. К примеру, уплотнение бетонного слоя путем банального штыкования препятствует быстрому испарению воды из смеси. Поэтому цемент успевает войти в реакцию с водой, а структура затвердевшего бетона получает дополнительную прочность за счет уплотнения. В промышленности для этой цели используют оборудование виброобработки.

Что касается влияния состава смеси на то, как долго застывает бетон, то здесь все просто. Если в него включить большое количество керамзита или шлака, отличающихся высокой пористостью, то вода будет долго уходить. Если же в смеси преобладают песок и гравий, то влага быстрее улетучится. Следовательно, при пониженной температуре в смесь рекомендуется добавлять больше песка с гравием, чтобы не препятствовать испарению воды. Если бетонные изделия имеют небольшие габариты, то их можно изготавливать в помещении с оптимальным температурным режимом. В некоторых случаях достаточно даже временного сооружения из полиэтилена с источником тепла, чтобы поддерживать оптимальную температуру.

В жаркие дни, когда температура окружающей среды превышает 25 градусов, в бетон вводят специальные добавки, такие как мыльный состав или бетонит. Они препятствуют быстрому испарению воды. Также для этой цели можно уложить сверху стяжки гидроизоляционный материал. Достаточно использовать полиэтиленовую пленку, что обойдется гораздо дешевле, чем специальные добавки. Накрывать пленкой следует сразу после схватывания бетона (спустя 1-2 часа, в зависимости от его марки). Находиться под ней бетон должен примерно 20 суток. Каждые три дня следует проверять бетонную поверхность на наличие трещин и поливать ее водой. Соблюдая данную технологию, даже в самую жаркую погоду можно добиться эффективной гидратации цемента.

Выводы

Исходя из всего вышесказанного, становится очевидно, что точного определения того, сколько сохнет бетон, не существует. Это обусловлено тем, что в течение общепринятого срока высыхания (28 дней) погодные условия могут меняться, что повлечет за собой замедление или ускорение гидратации цемента. Поэтому специалисты рекомендуют ждать 4 недели, чтобы бетон 100% набрал свою проектную прочность.

Время застывания бетона разных марок в опалубке, от чего зависит срок схватывания

Качество бетонных конструкций, получаемых путем заливки в опалубку, зависит от многих факторов: от класса раствора до условий ухода, к важным требованиям технологии относится соблюдение правильного времени выдержки смеси внутри опорных щитов. Приступать к следующему этапу работ разрешается только после полного вывода влаги, отвердения монолита, потери пластичности искусственного камня и достижении им марочной прочности, но снятие щитов проводится значительно раньше. Сроки схватывания зависят как от положительных, так и отрицательных критериев, самый сильный – температура окружающего воздуха.

Оглавление:

1. От чего зависит скорость схватывания?
2. Как ускорить процесс?
3. Когда снимают опалубку?

Время твердения бетона разных марок, факторы влияния

Для обеспечения правильных условий следует понимать природу физических реакций, протекающих при гидратации цемента.

Марочная прочность достигается исключительно при соблюдении всех требований технологии в момент приготовления состава и распределения его в опалубке или стяжке и обеспечении правильного ухода. Помимо 28 дней к контрольным точкам также относят 3 день (около 30 %) и 7 (50%). Существует прямая зависимость между временем схватывания бетона и его маркой: чем она выше, тем быстрее протекают процессы гидратации на начальных сроках. Для М200 – 2-2,5 часа, М300 – от 1,5 до 2, М400 – 1-2, М500 – в пределах часа. Основная стадия твердения протекает во время испарения воды из толщи раствора, застывание длится до 14-28 дней у М200, от 7 до 14 – у М300.

Процент прочности в зависимости от марки и времени созревания определяется по формуле: Rn=R28·(lg n/lg 28), где R28 – марка, n – время от начала заливки смеси в сутках, но не менее 3 дней.

Приведенные сроки будут актуальными в нормальных условиях, а именно при влажности воздуха не ниже 60% и температуре в пределах +18-22 °C. На практике они соблюдаются редко, отклонения их в ту или иную сторону изменяет не только время застывания бетона, но и его эксплуатационные характеристики. При твердении раствора при низких температурах процесс гидратации замедляется, а при отрицательных – полностью останавливается. При ее возрастании реакции ускоряются, верхним пределом является 90 °C, при его превышении вода испаряется из массы еще до образования кристаллов.

Помимо температурных и влажностных условий к факторам влияния на сроки твердения бетона относят:

• Качество трамбовки – чем выше плотность смеси, тем медленнее из нее выводится влага и тем лучше эксплуатационные характеристики.
• Пористость крупнофракционного наполнителя: песко-гравийные бетоны твердеют быстрее, чем шлаковые или керамзитовые.
• Наличие или отсутствие в составе пластификаторов или других примесей.

Сокращение времени набора прочности без ее снижения достигается двумя способами: путем ввода специальных примесей или создании максимально благоприятных температурных и влажностных условий. Первый метод ценится за простоту, для ускорения твердения добавляют соли азотной кислоты (не более 4% от общей массы), сульфата натрия (2%), хлоридов кальция (3%) или аналогичные противоморозные добавки.

Оптимальные результаты достигаются при прогреве конструкций или ЖБИ паром, но провести такую обработку на дому крайне сложно. В частном строительстве для ускорения процессов затвердевания бетона используются формы с электроподогревом, термопушки и нагревательные маты. Помимо повышения температуры воздуха или самого монолита уделяется внимание влажностной среде: оконные и дверные проемы занавешивают, фундамент накрывают полиэтиленом или мешковиной.

При ведении работ в жару обязательно поливают водой несколько раз в сутки, создаются условия, предотвращающие потерю влаги из поверхностного слоя.

Через какое время снимают опалубку?

Определить нужную степень на глаз невозможно, в промышленном строительстве для этих целей используются специальные приборы. Индивидуальные застройщики ориентируются на условия схватывания и твердения (в первую очередь – на среднесуточную температуру воздуха), марку, тип заливаемой конструкции и величину несущих нагрузок (щиты с вертикальных стен разрешается снять раньше, чем поддержку перекрытий или лестничных проемов).

Существует прямая связь между классом и качеством раствора и допустимыми сроками снятия. Для марки М150 рекомендуемый минимум – 50%, М200-М300 – 40, М400 и М500 – 30. При заливке перекрытий, наклонных систем, лестничных маршей и проемов это значение увеличивают на 20%. В итоге время пребывания бетона в форме составляет:

• От 5 дней и выше у фундаментов и стен при нормальных условиях застывания. В целом вертикальный демонтаж допускается уже через 4 дня при наличии тонких щелей между щитами и поверхностью конструкции. При ведении работ при температуре воздуха около +1-2 °С опалубку держат как минимум 14 дней, при +5 – от 10.
• Не менее 2 недель у перекрытий и маршей до 6 м.
• 28 дней для длинных лестничных проемов.
• До 90 дней у дамб, мостов и аналогичных усиленных систем.

Советы по заливке бетона зимой

Одеяло | Блог о полном контроле температуры | Советы по заливке бетона зимой

Когда дело доходит до заливки бетона зимой, погодные условия могут создать серьезные проблемы.

Как упоминалось выше, для затвердевания бетона предпочтительна умеренная температура от 50 до 60°F. Ниже этого уровня экзотермические реакции, приводящие к превращению влажного цемента в прочный бетон, значительно замедляются. Это может означать длительные задержки в работе, пока вы ждете, пока бетон схватится и укрепится, прежде чем продолжить проект. Кроме того, если бетон достигает температуры замерзания в процессе схватывания, вода в цементной смеси замерзает и расширяется. Это приведет к тому, что бетон станет слабым, ломким и даже расслоится при схватывании.

К счастью, можно реализовать стратегии повышения температуры цементных смесей. Вот несколько приемов, которые помогут сохранить текучесть цемента всю зиму:

• Используйте обогреватели или одеяла с подогревом, чтобы оттаивать поверхности, на которые будет заливаться бетон. Заливка бетона на мерзлый грунт быстро охладит бетон до температуры ниже идеальной. Использование нагревателя для подготовки поверхностей предотвратит слишком быстрое охлаждение или замерзание и поможет поддерживать необходимые реакции.
• Смешайте цемент с горячей водой, чтобы повысить температуру бетона.
• Храните материалы в теплом месте.
• Используйте быстросхватывающийся цемент; в холодную погоду. Он может схватываться медленнее, чем указано в инструкции, но все же затвердевает быстрее, чем традиционная цементная смесь.
• Добавьте добавки, ускоряющие время схватывания.
• Используйте дополнительное количество цемента (обычно 100 фунтов на кубический ярд), чтобы сделать реакцию более горячей и ускорить гидратацию бетона.
• Используйте швабру или пылесос для удаления стравливаемой воды, которая с трудом испаряется в холодную погоду.

После того, как бетон залит, его необходимо поддерживать при правильной температуре для отверждения. Главное, чтобы он не замерзал. Идеальная температура (50-60 ° F) должна поддерживаться в течение примерно 48 часов, чтобы бетон достиг оптимальной прочности при схватывании. Это может быть сложно зимой; даже если днем ​​температура оптимальна, ночью она может резко упасть. Для поддержания более высокой температуры потребуется какой-то внешний источник тепла. Один из вариантов — обогреваемый корпус. Они эффективны, но их установка может занять много времени. Если вы решите использовать корпус, имейте в виду, что избыток углекислого газа от нагревателя может вызвать образование пузырьков на поверхности бетона. Как правило, этого можно избежать с помощью надлежащей вентиляции.

Еще одним вариантом поддержания температуры во время схватывания бетона в холодную погоду являются бетонные покрытия. Бетонные покрытия можно использовать для оттаивания грунта перед заливкой бетона и снова после отделки, чтобы предотвратить замерзание бетона. Они просты в установке и транспортировке, для их использования требуется только розетка. Это означает, что не нужно тратить время на настройку сложных нагревательных механизмов. Если вы заинтересованы в минимизации времени простоя, связанного с заливкой бетона зимой, эти одеяла — отличный вариант обогрева.

Ускорьте и улучшите отверждение бетона в холодных погодных условиях с помощью Powerblanket.

Узнайте больше о бетонных покрытиях

Бетонирование в холодную погоду — White Cap Новости

Не позволяйте холодной погоде замедлять заливку. По мере того, как мы приближаемся к зиме, понимание того, что бетонирует в холодную погоду, будет поддерживать работу и поток бетона. Бетон часто является основой (буквально) любого проекта, поэтому работу нужно выполнять в любую погоду. Знание того, как залить, защитить и вылечить в холодную погоду, поможет сохранить вашу работу и бюджет.

Говоря о температуре, холодная погода определяется Американским институтом бетона (ACI) как когда среднесуточная температура воздуха падает ниже 40° по Фаренгейту (4° C) в течение трех дней подряд. Таким образом, когда ртуть падает, залитый бетон необходимо защитить, пока он не справится с холодом самостоятельно.

Бетон менее подвержен влиянию холодной погоды, когда его минимальная прочность составляет 500 фунтов на квадратный дюйм (PSI). Очевидно, что бетон схватывается медленнее, когда он холодный, и если он замерзнет до того, как наберет прочность 500 фунтов на квадратный дюйм, он потеряет прочность и может фактически разрушиться.

Однако, когда плита наберет полную силу, она впитает достаточное количество воды из исходной смеси, чтобы не осталось воды для замерзания; тем самым предотвращая потенциальное повреждение бетона. Доведение бетона до волшебного числа 500 фунтов на квадратный дюйм требует немного времени и внимания.

Знайте свою температуру

Бетон в своей пластичной форме замерзнет, ​​когда его температура достигнет 25° F. Таким образом, пока вы следите за температурой снаружи, также важно знать, что происходит внутри конкретный. Если пластик в бетоне замерзает, страдает долговечность и прочность может быть снижена на 50% и более.

Когда плита имеет низкую температуру, это замедляет время схватывания и может повлиять на прочность. Падение температуры бетона на 20% может удвоить время схватывания. Это добавляет время к общему времени размещения, отделки, отверждения и удаления формы. Холодный бетон увеличивает время и стоимость вашего проекта.

Мы не предлагаем использовать горячий цемент, но производители бетона могут использовать горячую воду в своей готовой смеси, когда температура падает. Получение этой идеальной смеси воды для заполнителя из барабана жизненно важно — типичная температура бетона, выходящего из завода, составляет 65 ° F.

Запрос готовой смеси с осадкой менее 4 дюймов (оптимально для перекачивания) и воздухововлекающего бетона также может повысить долговечность в более суровых условиях, например, в холодную погоду. Чем выше осадка, тем влажнее смесь, а значит, больше шансов замерзнуть. Если спад слишком низкий, у вас могут возникнуть проблемы со сцеживанием. Так что стремитесь к наименьшему рабочему спаду , чтобы уменьшить кровотечение и время схватывания. Меньше времени для застывания = меньше времени для застывания.

Один подрядчик имеет большое значение:

Вы должны полностью знать и понимать смесь, с которой вы работаете, будь то горячая или холодная температура. Большинство конструкционных бетонов, используемых сегодня, содержат очень мало воды или вообще не содержат ее и в основном представляют собой химическую смесь.

Химические добавки и ускорители могут быть добавлены для ускорения времени схватывания в холодную погоду. Добавление 2% хлорида кальция от массы цемента в готовую смесь является обычной зимней практикой для более быстрого схватывания. Также могут быть добавлены бесхлорные ускорители, но они немного дороже. С ускорителями вам по-прежнему необходимо принимать меры для предотвращения замерзания бетона, но вы можете сократить время, проводимое на холоде, наблюдая за отверждением влажного бетона.

Бетонирование в холодную погоду – это уравновешивание сохранения бетона влажным, предотвращающим его замерзание, и достаточно сухим для правильного затвердевания, но не слишком сухим. Лечение поверхностной водой создаст каток. Чрезмерно сухой бетон приведет к усадке и растрескиванию пластиковых частиц. Баланс имеет ключевое значение.

После заливки бетону может потребоваться от 24 до 48 часов, чтобы набрать полную прочность на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, необходимую для прочности. Когда он вылечится, ему понадобится теплое одеяло, чтобы не замерзнуть. Существует несколько способов защитить площадку от элементов, включая ветрозащитные экраны, ограждения и/или защитное покрытие. Условия площадки, размер площадки и бюджет проекта определяют, какой метод использовать.

Ветрозащитная полоса обеспечивает некоторую защиту для рабочих, а также для застывающего бетона. Условия площадки будут определять размер ветрозащитной полосы; как правило, шестифутовый прорыв блокирует ветер.

Шкафы с подогревом — самый дорогой вариант, но речь идет о температурах ниже 40°, поэтому, если это уложится в бюджет, ваши работники будут вам благодарны. Обогреваемые помещения могут быть изготовлены из дерева, полиэтилена, брезента и т. д., и для обогрева помещения могут использоваться системы прямого и непрямого нагрева, а также водяные системы. Подумайте о большой хижине для подледной рыбалки, размещенной над вашей работой — без рыбалки.

После заливки сам бетон также можно покрыть непроницаемой пластиковой пленкой, брезентом или изолирующим покрывалом. Эти варианты помогут вам не затирать замороженный бетон с помощью Zamboni (Go Badgers!). Эта защита от зимних элементов, поскольку бетон закончен и отвержден, имеет решающее значение. Если используются деревянные формы, оставьте их на месте как можно дольше — до семи дней — чтобы помочь сохранить скопившееся в них тепло и предотвратить высыхание.

Итак, ваш бетон затвердевает. В нормальную погоду применяются обычные правила отверждения. В холодную погоду действуют другие правила. Хотя для процесса отверждения требуется влага, не замораживайте бетон водой, особенно в первые 24 часа. Как упоминалось выше, сохранение комфорта бетона с помощью одеял или других методов нагрева жизненно важно для получения максимальной отдачи от вашей плиты.

Время отверждения зависит от использования. Для проектов, которые будут нести более ранние или более тяжелые нагрузки, температура бетона должна оставаться не менее 50 ° F в течение до 20 дней, чтобы выдержать возможную конструкцию. Для сравнения, бетон, не подверженный воздействию холодной погоды, может затвердеть всего за один день.

После того, как ваш бетон достаточно затвердеет, не спешите снимать опалубку или другие защитные средства.