Время застывания бетона: Как происходит схватывание и отвердевание бетона

Какое время схватывания у бетона М100

2. Главная
3. Информация
4. Время схватывания бетона М100

Схватываемость бетонной смеси — один из важнейших параметров, который необходимо учитывать при работе с бетоном. От скорости схватывания зависит план строительных работ, затраты на обогрев бетона в зимнее время. На сегодняшний день скорость схватывания можно прогнозировать с точностью до 95% путем выбора оптимального температурного режима при выполнении бетонных работ и введения в смесь специальных добавок.

Что такое схватывание бетона?

Схватывание бетона – это процесс, в течение которого происходит переход бетонной смеси из подвижного состояния в твердое. Сразу после этого наступает затвердение материала, в результате которого он набирает проектную прочность. Время схватывания для всех марок составляет в среднем от 2 до 24 часов. Пока длится процесс на бетонную смесь можно оказывать физическое воздействие, например, производить выравнивание, формование.

В период схватывания проявляется одно из главных качеств жидкого бетона — тиксотропность. Суть тиксотропности заключается в том, что материал способен оставаться в вязком виде под влиянием физических факторов, т.е. пока смесь перемешивается, ее схватывание не начнется длительное время. На этом принципе основана доставка материала миксерами, в которых происходит постоянное перемешивание бетона.

Скорость схватывания в первую очередь зависит от температуры окружающей среды. Косвенно на скорость влияет класс прочности, состав (водоцементное соотношение), удобоукладываемость. Методика определения скорости схватывания описана в ГОСТ Р 56587-2015.

Зависимость схватывания от температуры

Чем выше температура окружающего воздуха, тем быстрее твердеет бетон. Например, бетонная смесь М100 при температуре +20 С начнет схватываться через 2 часа после приготовления, а длительность процесса будет составлять 1 час.

Скорость и продолжительность схватывания в зависимости от температуры воздуха:

• отрицательные значения — без использования специальных добавок процесс схватывания не начинается по причине замерзания воды, входящей в состав смеси;
• ноль градусов — начало схватывания через 6-12 часов, длительность — 20-24 часа;
• от +15 до +25 С — в этом диапазоне достигаются лучшие эксплуатационные показатели, начало процесса — через 1,5-2,5 часа, длительность — 1-1,5 часа;
• от +30 С и выше — вода испаряется быстро, бетон начинает твердеть через 20-60 минут, длительность — 1-2 часа.

При производстве некоторых видов ЖБИ используются высокотермальные камеры, в которых схватывание происходит за 5-15 минут.

Специальные добавки: ускорители и замедлители

Быстрое схватывание отрицательно сказывается на прочности материала, а длительное — повышает расходы на уход за бетонированной поверхностью, особенно в зимнее время. Для коррекции времени схватывания применяются специальные добавки по ГОСТ 24211-2008. Существует два вида добавок, регулирующих кинетику твердения:

1. Ускорители. Ускоряют начало затвердевания на 30% и одновременно увеличивают прочность, электропроводимость, теплоотдачу бетона. Самый дешевый ускоритель — хлористый кальций. Также используются такие добавки как: Конкрит-Ф, Релаксор, Форт-УП2 (Россия), серия Аддимент (Германия), Лития карбонат (Италия) и другие.
2. Замедлители. Замедляют процесс схватывания. Используются при температуре окружающей среды более +25 С, а также для доставки смеси на дальние расстояния. Снижают прочность бетона не более чем на 5%, повышают подвижность и удобоукладываемость. Популярные марки: нитрилотриметиленфосфоновая кислота, цитрат натрия, SikaPlast 520 N, Линамикс.

Выбор добавок осуществляется на этапе подбора состава бетонной смеси с учетом требований заказчика, условий бетонирования, дальности доставки.

Возврат к списку

Сайт компании ООО «МБТ»: любое копирование информации только с письменного разрешения!

Статья: время схватывания бетона

Бетонный раствор после заливки в опалубку или форму не просто твердеет, а в нем происходит химическая реакция гидратации, во время которой минеральные вещества цемента соединяются с кристаллами воды и образуют кристаллогидраты. Так как компоненты взаимодействуют с водой в разное время, процесс схватывания и затвердевания бетона продолжается около месяца, а прочность он может набирать в течение трех лет. 

В процессе схватывания активно участвуют 2 компонента:

• Трехкальциевый силикат запускает реакцию гидратации и не прекращает работу на всем протяжении набора прочности. При реакции воды с ним выделяется тепло, которое повышает температуру смеси.
• Трехкальциевый алюминат — активный компонент, который способствует нарастанию прочности цементного камня в первые дни после заливки, а затем прекращает работу.

Так как процесс гидратации продолжается 45–90 минут, готовить раствор нужно непосредственно перед использованием. Схватывание бетона по времени зависит от температуры. При температуре около 20°С тепла раствор схватится через 2 часа после замешивания, а окончательное схватывание произойдет через 3 часа. Если размешивать раствор в миксере дольше, чем нужно, его качество ухудшится из-за необратимых процессов.

Преждевременное загустевание в течение нескольких минут после перемешивания называется ложным схватыванием бетона. Это происходит из-за дегидратации гипса, но исправить ситуацию можно. Достаточно активного перемешивания без добавления воды, чтобы свойства смеси восстановились.

Время полного схватывания бетона зависит от температуры. Оптимальная температура — 20°С, если она будет выше 30 градусов, то застывание наступит преждевременно, а при низких температурах, наоборот, затянется.

Таблица времени схватывания бетона:  

Таблица времени схватывания разных марок:

Процесс схватывания бетона при низких температурах замедляется, поэтому для сохранения качества готовой конструкции нужно обеспечить гидро- и теплоизоляцию с использованием электроподогрева, полиэтиленовых пленок и утеплителей, временных сборных укрытий, а также использовать противоморозные добавки.

На жаре из бетона быстро испаряется влага, которая необходима для процесса гидратации. Некоторые цементы при температуре 35°С разлагаются и теряют прочность. Необходимо защищать бетон с помощью укрытий и поливать водой, чтобы не пересыхал. 

В некоторых случаях требуются добавки замедляющие схватывание бетона:

• при изготовлении бетона высоких марок, так как в них высокий процент вяжущих компонентов;
• при транспортировке на дальние расстояния, чтобы смесь не потеряла качество;
• при поэтапной заливке, чтобы увеличить срок хранения смеси;
• при температуре воздуха до +30°C для продления периода подвижности

Замедлители схватывания бетона, которые добавляют в раствор во время приготовления позволяют исключить расслаиваемость, снизить усадку, повысить прочность, улучшить поверхность готовой конструкции, снизить расход цемента.

Замедлители по типу мытого бетона используются поверхностно для придания бетону фактуры декоративного камня. Лак наносят на свежеуложенный бетон на дорожки, площадки, лестницы и другие поверхности. Поверхностный замедлитель схватывания бетона можно сделать своими руками. 

Период схватывания зависит от марки, водо-цементного соотношения, температуры, влажности воздуха. Ускорение процесса может потребоваться для:

• организации бетонирования в зимнее время, чтобы уменьшить затраты на прогрев конструкции;
• более быстрого завершения работ, более ранней распалубки;
• производства большого количества тротуарной плитки и других мелких изделий;
• увеличения прочности материала.

Уменьшить время застывания можно с помощью снижения воды или добавления присадок в бетон для быстрого схватывания. Присадки повышают растворимость компонентов цемента, и образование камня проходит активнее. 

Ускорители производят на основе калия, кальция, натрия, фосфора и других веществ, каждое из которых влияет на качество бетона. Например, добавки на основе карбоната калия придают материалу пористую структуру, на основе хлористого кальция нельзя использовать для изделий с тонкой арматурой. Отличными качествами обладают комплексные добавки, в составе которых находится несколько активных компонентов. 

Отверждение — Основное

Введение
Портландцемент состоит из нескольких сложных химических соединений (см. состав цемента). в подготовка бетона, цемент действует как клей, который связывает вместе заполнители для получения конечного литого продукта. Бетон достигает его прочность благодаря ряду химических реакций, известных как гидратация, которые инициируются добавлением воды в смесь. Скорость реакции влияют на свойства затвердевшего бетона, такие как прочность, проницаемость, долговечность, стойкость к истиранию и сопротивление к замораживанию и оттаиванию. Пока вода присутствует, гидратация будет продолжаться много лет. Окончательная прочность бетона, сформированного в процесс будет зависеть от компонентов в исходной смеси, и среды, в которой протекают реакции.

Отверждение и его значение
Отверждение – это процесс поддержания удовлетворительного содержания влаги и температуры в свежезалитом бетоне за определенный период времени сразу после размещения. Этот процесс служит двум основным целям:

• Предотвращает или восполняет потерю влаги бетоном;
• Он поддерживает благоприятную температуру для гидратации в течение определенного времени. период.

Самый критический момент для набора прочности бетона следующее размещение. В полевых условиях жара и ветер могут высушить влаги из уложенной смеси. На прилагаемом рисунке показано, как бетон Прочность зависит от условий отверждения. Бетон, которому дают высохнуть на воздухе наберет только 50% прочности бетона непрерывного влажного отверждения.

Недостаток воды также вызывает усадку бетона, что приводит к растяжению. напряжения внутри бетона. В результате на поверхности могут появиться трещины. особенно если напряжения развиваются до того, как бетон достигает предел прочности.

Гидратация – это экзотермический химический процесс, повышающий температура повысит скорость гидратации и, следовательно, прочность развития, а его понижение будет иметь обратный эффект. Слишком высокая температура снижает конечную прочность бетона. Выбор подходящего отверждения процесс помогает в контроле температуры во время гидратации

Методы отверждения
Бетон можно поддерживать влажным и часто при благоприятной температуре с помощью любым из трех способов:

• Сохранение наличия перемешивания водой в период раннего закаливания. Используемые методы включают обдумывание или погружением, распылением (или распылением) и мокрыми покрытиями. Эти методы будут также охлаждайте бетон по мере испарения воды.
• Предотвращение потерь воды затворения из поверхность путем герметизации. Этого можно добиться с помощью непроницаемой бумаги, пластика. листовым прокатом, нанесением мембранообразующих составов или оставлением форм на месте.
• Ускорение набора силы путем подвода тепла и дополнительной влаги к бетону. Это может быть осуществляется с использованием острого пара (отверждение паром), изолирующих одеял или покрытий, и различные методы нагрева, включая катушки и формы.
Выбор метода или комбинации методов будет зависеть от того, какой из Доступны вышеупомянутые отвердители, размер и форма бетона членов, на месте против производства растений, экономики и эстетики.

Отверждение при различных погодных условиях
При нормальной погоде ключевыми проблемами при отверждении будет техническое обслуживание. влажной среды вокруг бетона. Колебания температуры не является серьезной проблемой при условии, что температура бетона поддерживается выше 5 градусов Цельсия. Таким образом, отверждение может быть достигнуто либо за счет поддержания смешивание воды с бетоном во время раннего твердения или для предотвращения влаги потери с поверхности при герметизации. Окончательный выбор конкретного Метод, который следует использовать, будет учитывать такие факторы, как экономичность, эстетика, форма члена и т.д.

В условиях жаркой погоды высокие температуры могут привести к при чрезмерной потере влаги. Поддержание воды затворения в бетоне главная забота. Непрерывное влажное отверждение следует проводить для всего период заживления. Если это невозможно, бетонные поверхности должны быть защищены от высыхания любым из ранее упомянутых способов и поверхности оставались влажными. Поверхности должны медленно высыхать после отверждения чтобы уменьшить вероятность растрескивания поверхности.

Отверждение в холодную погоду будет отличаться, так как в этом случае беспокойство будет заключаться в поддержании адекватной и благоприятной температуры для увлажнения. Для массивных элементов тепло, выделяемое бетоном во время гидратации будет достаточно для обеспечения удовлетворительной температуры отверждения. Для немассивных элементов хорошей альтернативой является отверждение паром, которое обеспечивает и влаги, и тепла. В любом случае минимальная благоприятная температура в диапазон 10 — 21º C должен поддерживаться в бетоне для минимальный требуемый период отверждения (см. ниже). Там, где влажное отверждение не проводится, очень низких температур можно избежать путем соответствующей изоляции элемента.

Период отверждения и температура
Период отверждения зависит от типа используемого цемента, пропорций смеси, требуемая прочность, размер и форма элемента, окружающая погода, воздействие в будущем Условия и способ лечения. Поскольку все желаемые свойства улучшаются при отверждении период должен быть настолько продолжительным, насколько это возможно. Для большинства бетонов конструкций, период отверждения при температуре выше 5ºС (40º F) должно быть не менее 7 дней или до 70% от указанного сжимающего или достигается прочность на изгиб. Срок может быть сокращен до 3 дней, если используется бетон высокой ранней прочности и температура выше 10º С (50º по Фаренгейту).

Каталожные номера:
Сидни Миндесс и Дж. Фрэнсис Янг (1981): Бетон, Прентис-Холл, Inc., Englewood Cliffs, NJ, стр. 671. .

Стив Косматка и Уильям Панарезе (1988): Дизайн и управление Concrete Mixes, Portland Cement Association, Скоки, Иллинойс, стр. 205. .

Майкл Мамлук и Джон Заневски (1999): Материалы для гражданского и Инженеры-строители, Addison Wesley Longman, Inc.,

---


Информация составлена: Чарльз Балина
Департамент гражданского и экологического строительства
Университет штата Пенсильвания
Юниверсити-Парк, Пенсильвания 16802

Отверждение бетона | Время отверждения и продолжительность | Методы отверждения

Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из цемента, песка и воды в подходящих пропорциях. Химическое взаимодействие между цементом и водой связывает заполнитель. Свежий бетон будет пластичным, так что ему можно будет придать любую желаемую форму и уплотнить до образования плотной массы.

Бетон должен быть уложен до того, как он начнет терять свою пластичность. Время, за которое бетон полностью потерял пластичность и затвердело, называется временем окончательного схватывания бетона.

Хотите узнать о начальном и окончательном схватывании цемента, ознакомьтесь здесь:

Время начального и окончательного схватывания цемента

Содержание

• Отверждение бетона:
• Назначение 1-9 Отверждение бетона
• Процедура отверждения бетона:
• Каков период отверждения бетона?
• Минимальное время отверждения цементного бетона: —
• Методы отверждения бетона: —
• 1. Заливка:
• 2. Влажные покрытия:
• 3. Мембранное отверждение бетона: 
• Отвердитель на основе синтетической смолы соединение :
• Воск Отвердитель:
• Отвердитель на основе хлоркаучука:
• 4. Отверждение бетона паром:
• 5. Отверждение бетона инфракрасным излучением:
• 6. Отверждение бетона электрическим током:
• Часто задаваемые вопросы по отверждению бетона:

Отверждение бетона:

Отверждение играет жизненно важную роль в повышении прочности и долговечности бетона. После добавления воды в бетонную смесь (цемент, песок и заполнитель) происходит экзотермическая реакция (гидратация), которая способствует затвердеванию бетона. Затвердевание бетона происходит не мгновенно, а продолжается более длительный период, что требует большего количества воды для обработки гидратации. Таким образом, бетон остается влажным до тех пор, пока не завершится реакция гидратации в бетоне. Этот процесс называется отверждением бетона.

или

Отверждение – это процесс, при котором бетон поддерживается во влажном состоянии, чтобы защитить его от потери влаги из-за атмосферной температуры и реакции гидратации.

или

Отверждение – это процесс контроля скорости и степени потери влаги из бетона во время гидратации цемента.

Цель отверждения бетона: —

Реакция между цементом и водой называется гидратацией. Это экзотермическая реакция (реакция с выделением тепла).

После добавления воды в бетонную смесь начинается гидратация, что приводит к быстрому высыханию бетона за счет экзотермической реакции с выделением тепла. Чтобы завершить процесс гидратации, бетон поддерживают во влажном состоянии, чтобы как можно скорее достичь максимальной прочности бетона.

Так как есть много часто задаваемых вопросов о твердении бетона. Ниже приведены некоторые из них.

Процедура отверждения бетона:

Слив воды с поверхности бетона способствует отверждению бетона. Вода холоднее 5 ⁰ C не подходит для отверждения бетона. Поскольку реакция гидратации в бетоне отводит тепло и сохраняет бетон теплым, использование холодной воды с температурой менее 5 ⁰ C для бетона может привести к растрескиванию и разрушению. Попеременное высыхание и увлажнение поверхности бетона вызывает объемные изменения в бетоне и в конечном итоге приводит к растрескиванию.

Каков период отверждения бетона?

Минимальный период отверждения бетона для достижения максимальной прочности составляет 28 дней.

Для ясности посмотрите на график ниже.

Из приведенного выше графика видно, что бетон достиг 50% расчетной прочности, когда он затвердевал в течение 3-7 дней. 75% прочности на сжатие достигается за 14 дней. 90% проектной прочности бетона достигается за 28 дней. Итак, с увеличением времени прочность бетона увеличивается.

Минимальное время отверждения цементного бетона:-

Ранняя прочность бетона является наиболее важной, и она отвечает за конечную прочность бетона. Мы должны правильно проводить отверждение, учитывая условия окружающей среды, тип элементов конструкции, температуру воздуха. Поддержание надлежащей температуры также играет жизненно важную роль в бетоне, как уже упоминалось, он не должен быть холоднее 5°C.0168 0 C. Бетон остается влажным не менее 28 дней. В настоящее время из-за нехватки времени отверждение может быть достигнуто с помощью современных методов за 14-20 дней. Тем не менее всегда рекомендуется поддерживать бетон во влажном состоянии не менее 14 дней.

В соответствии со стандартом IS 456 – 2000 бетон не должен сохнуть менее 7 дней для обычного портландцемента и не менее 10 дней для бетона с минеральными добавками или смешанным цементом. При жаркой погоде и засушливых температурных условиях время отверждения должно быть не менее 10 дней для OPC и 14 дней для бетона с цементно-минеральными добавками.

Время или период отверждения бетона зависит от следующих факторов:

1. Заданная прочность бетона
2. Марки бетона
3. Температура воздуха:
   Из-за химической реакции между цементом и водой в бетоне выделяется тепло, которое требует воды для полного увлажнения. Летом испаряется 50% воды. Таким образом, в солнечные дни требуется больше воды.
4.  Размер и форма бетонного элемента

Методы отверждения бетона: —

Ниже приведены наиболее важные методы, широко используемые во всем мире.

1. Заливка:

Этот метод применяется для плит перекрытий. Бетонная поверхность разделена на небольшие пруды, и эти пруды наполняются водой непрерывно в течение 14 дней.

2. Мокрые покрытия:

Этот метод применяется для колонн, фундаментов и нижней поверхности плит, где заливка невозможна. Для покрытия бетона требуются непроницаемые покрытия, такие как джутовые мешки или мешковина; эти мембраны опрыскивают водой, чтобы бетон оставался влажным.

3. Мембранное отверждение бетона:

Заливка не подходит в местах с высокой атмосферной температурой. Вода испаряется из-за чрезмерного нагрева. Мембранное отверждение используется для предотвращения потери содержания воды в бетоне из-за атмосферной температуры.

Мембранное отверждение способствует герметизации, образуя непроницаемый слой на поверхности бетона, который в конечном итоге препятствует испарению. Эта процедура обычно выполняется путем нанесения отвердителя кистью или распылением на бетонную поверхность.

Доступны различные отвердители для отверждения мембраны из них, ниже четыре метода необходимы и широко используются.

Синтетическая смола для отверждения

Синтетическая смола представляет собой смесь, образующуюся в виде непроницаемой мембраны на бетонной поверхности, препятствующей испарению воды из бетона.

Чтобы приступить к дальнейшему оштукатуриванию, мембрану из синтетической смолы можно легко удалить, распылив горячую воду на бетонную поверхность. Следовательно, он подходит для участков, где применяется последующая обработка бетона.

Акриловый отвердитель:

Акриловый отвердитель представляет собой полимерный отвердитель, полученный из полимеров акриловой кислоты.

Преимущество отвердителя на акриловой основе в том, что его не нужно удалять при штукатурке. Акрил помогает добиться отличной адгезии к штукатурке.

Отвердитель воска:

Отвердитель воска имеет сходные свойства с синтетической смолой. Не рекомендуется использовать воск на окрашиваемых или облицовываемых плиткой поверхностях, так как воск препятствует сцеплению между поверхностью и штукатуркой или плиткой.

Отвердитель хлоркаучука:

Хлоркаучук при укладке образует толстую пленку на поверхности бетона. Использование отвердителя на основе хлоркаучука эффективно герметизирует бетон, не оставляя мельчайших пор. Но возраст хлоркаучука очень мал, и он не может оставаться дольше.

4. Отверждение бетона паром:

Эта процедура применяется на заводе сборных железобетонных изделий, где бетонные элементы производятся серийно. В паре содержится тепловая влага, и он распыляется на поверхность бетона, чтобы сохранить влажность бетона, а также повышает температуру бетона, что в конечном итоге ускоряет темпы затвердевания бетона.

5. Отверждение бетона инфракрасным излучением:

Этот метод применяется в регионах с холодным климатом. В этой процедуре на бетон воздействуют инфракрасным излучением, повышая начальную температуру, что увеличивает прочность бетона.