Время застывания цементного раствора: Время высыхания цементного раствора

Содержание

Сколько застывает цемент | Время застывания цемента

Главная » Вопрос-Ответ

На чтение 3 мин Просмотров 149

Вопрос: День добрый! Сколько застывает цемент? В интернете есть сведения, что цементный раствор может сохнуть не 28 дней, а меньше или больше. От чего зависит скорость набора прочности, справедливо ли то, что пишут на разных сайтах? Спасибо!

Ответ: Здравствуйте. Сроки высыхания цемента и растворов на его основе действительно могут быть разными. Так, если применяется в качестве базового компонента ЦЕМ I 32,5H (М400), созданы рекомендуемые условия при температуре +20 градусов по Цельсию, то набор прочности до отметки в 100 % доходит в течение тех самых 28 дней.

При нулевой температуре за то же время показатель составит всего 65 %, а при +30 градусах потребуется всего 2 недели на полное затвердевание.

То есть информация в интернете может быть вполне справедливой.

Набирает прочность цементный состав за счет химической реакции вяжущего компонента с водой. Процесс называется — гидратация. В первые сутки происходит схватывание, далее затвердевание. Последнее может занять 1-3 года, но эксплуатационные характеристики материал приобретает в среднем за 14-28 дней.

В целом на время затвердевания цементного композита оказывает влияние в большей степени всего три момента:
  • температурный режим и относительная влажность окружающей среды;
  • марочная прочность вяжущего компонента;
  • функциональные добавки в базовом составе рабочей массы.

Оптимальными на строительной площадке условиями считаются +15-+25 градусов по Цельсию и постоянная относительная влажность 60-70 %. Чем ниже температура, тем медленнее будет происходить процесс затвердевания раствора. В мороз вода замерзает, поэтому набор прочности вовсе не происходит. В жару, напротив, высыхание ускоряется.

Правильным считается, когда водоотдача композита происходит равномерно по всей толще сформированной конструкции либо покрытия. Поэтому в сухую или ветреную погоду бетон накрывают пленкой и периодически смачивают поверхность.

В заводских условиях железобетонные плиты перекрытия изготавливают в специальных герметичных камерах. Изделия обрабатывают горячим паром, создают вибрационную нагрузку. В результате набор прочности до 90 % от заявленной происходит в течение всего 12-18 часов.

Зависимость от природы используемого цемента заключается в количестве выделяемого тепла во время гидратации. Например, глиноземистый тип на фоне портландцемента выделяет почти в 7 раз больше энергии. Поэтому раствор на его основе можно использовать при нулевой температуре без дополнительного согревания. Относительно марочной прочности скорость затвердевания имеет прямую зависимость: чем выше, тем быстрее.

На стройплощадке можно повлиять на правильное затвердевание раствора не только путем создания оптимальных условий относительно температуры и влажности.

В состав допустимо добавление различных присадок, пластификаторов или подручных материалов (народные средства). К ним относятся противоморозные и гидрофобизирующие составы.

Гидратация цемента и что определяет скорость процесса твердения – формулы и время

Цемент – популярный строительный материал, получаемый искусственным путем. Он представляет собой мелкодисперсный порошок, который при взаимодействии с водой превращается в пластичную массу, способную затвердевать даже в условиях высокой влажности. Физико-химический процесс взаимодействия цемента с водой называется гидратацией. В результате его протекания растворы и смеси, изготовленные на базе цементного вяжущего, после твердения приобретают высокую прочность, водонепроницаемость, устойчивость к температурным перепадам.

Гидратация цемента – особенности процесса

Гидратация – это необратимый процесс, при котором молекулы воды соединяются с молекулами минералов, входящих в состав цемента. В результате таких взаимодействий образуется пластичная масса, которая после затвердевания преобразуется в камнеподобное твердое тело.

В нормативной документации указываются допустимые водоцементные соотношения, которые зависят от применяемой марки цемента и требуемых характеристик получаемых продуктов. При достаточном количестве химически связывается примерно 25 % воды, остальная жидкость переходит в физически связанное состояние. Введение в материал воды в количестве меньше допустимого приводит к неполной гидратации, а больше допустимого – к образованию пор. В обоих случаях прочностные характеристики конструкции снижаются.

Основные стадии гидратации

Первая стадия гидратации цементного вяжущего – схватывание, протекающее в первые часы после затворения сухих компонентов водой. Время начала схватывания и скорость протекания этого процесса определяют следующие факторы:

  • Температура окружающей среды.
    Чем она выше, тем быстрее протекает процесс. При комнатной температуре он длится до трех часов, при высоких температурах, созданных в камерах пропаривания, – до 20 минут. При 0 °C схватывание может занять до 20 часов.
  • Состав вяжущего – номенклатура и соотношение минеральных компонентов, применяемые добавки. По ГОСТу 30515-2013 выделяют по скорости схватывания при стандартных условиях (+20 °C, относительная влажность – 75 %) три категории цементов: медленно схватывающиеся (начало процесса – через 2 часа после затворения), нормально схватывающиеся (начало схватывания – от 45 минут до 2 часов после затворения), быстро схватывающиеся (начало схватывания – до 45 минут после затворения цемента водой).
  • Тонкость помола – чем порошок мельче, тем быстрее происходит схватывание.

Ненадолго отложить начало схватывания позволяет перемешивание пластичного материала. В вязком продукте даже при перемешивании через определенное время начинаются необратимые процессы, которые негативно влияют на прочность отвердевшего элемента. Строители называют такое явление «свариванием бетона». Скорость схватывания и последующего твердения можно изменить введением в состав раствора или бетона пластификаторов и других добавок.

Следующий после схватывания более длительный этап – твердение цемента. Этот процесс, который обычно начинается в течение суток после начала гидратации, может протекать в течение нескольких лет. В течение первых 7 дней созданная конструкция приобретает примерно 70 % прочности. Через 28 дней после заливки раствор или смесь набирают марочную прочность. Она составляет примерно 90-95 % от максимального показателя, для достижения которого требуется несколько лет.

Для получения качественного конечного продукта обеспечивают нормальные условия твердения цемента. Для этого необходимо:

  1. Оградить конструкцию от малейших механических воздействий, поскольку связи, созданные на начальных этапах гидратации, – непрочные. Они легко разрушаются и восстановлению не подлежат.
  2. Первые 2-3 недели для нормального протекания в гидратации создавать влажную среду и оберегать конструкцию от прямого воздействия солнечных лучей.
  3. Не допускать резких перепадов температуры. Для этого конструкцию засыпают небольшим слоем песка или опилок, укрывают утепляющими матами.

Такие меры, принятые во время твердения цемента, позволят снизить усадку конструкции, избежать появления трещин и деформаций.

Зависимость процесса гидратации от химического состава цемента

Механизмы схватывания и твердения цемента зависят от номенклатуры и процентного соотношения компонентов вяжущего. Некоторые из них начинают взаимодействовать с водой на начальной стадии гидратации, другие – через определенный промежуток времени.

В состав портландцемента входят:

  • C2S – двухкальциевый силикат. Этот компонент вступает в реакцию с водой не сразу, а примерно через месяц после набора продуктом марочной прочности. Он положительно влияет на прочностные показатели бетона в долгосрочной перспективе. Применение пластификаторов ускоряет вступление двухкальциевого силиката в реакцию твердения цемента.
  • C3S – трехкальциевый силикат. Этот компонент участвует во взаимодействии с водой с самого начала приготовления смеси или раствора и в течение всего периода гидратации. Но наибольший вклад он вносит в период набора марочной прочности материала.
  • C3A – трехкальциевый алюминат. Способствует нарастанию прочности материала в первые дни твердения. В более поздний период он перестает работать.
  • C4AF – четырехкальциевый алюмоферит. Вступает в действие уже в ходе твердения. Улучшает характеристики бетона на самых поздних сроках набора прочности.

Как можно ускорить или замедлить схватывание и твердение цемента

При проведении строительных работ часто возникают ситуации, требующие сокращения времени схватывания и твердения цемента, решить эту проблему позволяет применение специальных добавок. Они понадобятся при проведении бетонирования в зимних условиях или при необходимости увеличить темпы строительства.

Наиболее популярные присадки-ускорители твердения цемента:

  • 4 %-е нитрат кальция или нитрат натрия, нитрит-нитрат кальция или хлорида кальция, нитрит-нитрат сульфата натрия;
  • 2 %-й сульфат натрия;
  • 2 %-й хлорид кальция – используется для армированных конструкций;
  • 3 %-й хлорид кальция – предназначен для неармированных бетонных элементов.

Замедлители гидратации цемента используются в основном при возведении масштабных конструкций – крупноразмерных фундаментов, чаш бассейнов, гидротехнических и подземных объектов.

Функции замедлителей выполняют пластификаторы и гиперпластификаторы. Применение таких добавок позволяет сохранить подвижность бетонных растворов и их рабочие характеристики в течение 24-48 часов после затворения вяжущего водой.

Гидратация цемента – важный процесс, который должен протекать с соблюдением правил, установленных государственными нормативами и проектной документацией для конкретного строительного объекта.

Благодаря разработке широко спектра добавок стало возможным регулирование в широких пределах начала и скорости схватывания пластичного материала, его подвижности, прочности на разных стадиях твердения, коррозионной стойкости и других характеристик.

Каково время схватывания цемента?

Цемент – неотъемлемая часть любого строительного проекта. Он действует как связующий материал, удерживающий каркас конструкции в надлежащей форме. Цемент представляет собой порошкообразное вещество, которое начинает реагировать после контакта с водой. Реакция широко известна как процесс гидратации. После контакта цемента с водой его следует использовать в течение определенного времени. В противном случае цемент начнет твердеть, и использовать его будет невозможно. Человек должен знать о многих различных аспектах цемента, прежде чем начать работать с цементом. Знание времени схватывания цемента является решающим фактором в любом строительном проекте. Потому что без надлежащих знаний и тактики обращения мокрый цемент может доставить немало головной боли на стройке.

Контрольный список

Что такое схватывание цемента? Цемент обладает различными свойствами. Он начинает реакцию с мельчайшим количеством воды и запускает процесс гидратации. Поэтому важно соблюдать меры предосторожности при транспортировке цемента на строительные площадки. Цементные мешки готовятся перед приготовлением цементного теста путем смешивания его с водой. После того, как вода смешана с цементом, он в течение нескольких минут начинает переходить в пластичное состояние. В этот период цементу можно придать любую требуемую форму благодаря его пластичности. Однако процесс реакции при этом не останавливается. Через некоторое время цементное тесто теряет пластичность и твердеет. После того, как цемент затвердеет, его невозможно придать желаемой форме. Итак, превращение цемента из пластичного состояния в затвердевшую и жесткую массу известно как схватывание цемента. А время, необходимое для осуществления всего этого процесса, и есть время схватывания цемента. Процесс преобразования может занять от нескольких минут до нескольких часов или даже больше. Время схватывания цемента может зависеть от многих факторов, в том числе внутренних и внешних. Это может зависеть от марки цемента, крупности, композиционных материалов, песка, температуры окружающей среды во время литья, наличия различных видов солей в месте нанесения цементного теста, процентного содержания воды и т. д. Например, время схватывания цемента происходит сравнительно быстрее в зимний сезон или в холодном климате из-за низких температур. После схватывания цемента оно рассматривается как сложное химическое явление, протекающее в три основных этапа:

Стадия гидролиза и гидратации Это первая стадия, в которую входит цемент после контакта с водой. На этой стадии происходит гидратация четырех цементных соединений (C3S, C2S, 3CA1, 4CAFe). Соединение C3S образует сложный гидросиликат в процессе гидратации.

Стадия консолидации Продукты, произведенные на первом этапе, начинают разделяться на этапе консолидации. Как следует из названия, на этой стадии цемент начинает уплотняться. Соединения создают форму геля, который постепенно загустевает и действует как связующий материал или клей вокруг других объектов. Следовательно, на этом этапе начинается фактическое схватывание цемента. На этом этапе раствор становится полностью насыщенным и больше не может потреблять воду.

Стадия кристаллизации Большая часть гелевого материала или коллоидного состояния переходит в кристаллическое состояние на конечной стадии. Такие соединения, как гидроалюминат трикальция и гидроксид кальция, входят в стабильную кристаллическую фазу. Гидросиликагель кальция также затвердевает почти одновременно с первыми двумя материалами. Этот процесс продолжается и создает жесткую и прочную цементную структуру, которую мы обычно видим во время строительства. Источник: Конструктор

Время схватывания цемента Некоторые виды цемента могут схватываться очень быстро, а некоторые требуют очень длительного периода времени. Однако начальное время схватывания обычного портландцемента составляет около 30 минут. Время схватывания цемента делится на две части. Это-

Время начальной настройки Начальное время схватывания цемента показывает, когда цементное тесто начинает терять свою пластичность. Например, если начальное время схватывания цемента составляет 30 минут, цементный раствор или бетон должны быть помещены в желаемое положение в течение 30 минут после добавления воды. Если какая-либо задержка будет наблюдаться больше, чем начальное время схватывания цемента, то он начнет терять свою прочность. Предположим, что задержка происходит по каким-то неизбежным причинам. В этом случае цементная паста должна считаться отходом, или на пасту может быть нанесено больше цемента в зависимости от периода задержки.

Время окончательного схватывания цемента Под окончательным временем схватывания цемента понимается полная потеря пластичности цементного теста. Цемент надлежащим образом затвердевает в течение окончательного времени схватывания и принимает форму, в которой он отлит. Форма или леса могут быть удалены после окончательного времени схватывания. В этот период цемент достаточно тверд, чтобы на него можно было прикасаться или ставить предметы.

Влияние внешних воздействий на начальное и окончательное время схватывания цемента Начальное и окончательное время схватывания цемента можно контролировать путем добавления добавок. На рынке представлено множество видов добавок. Эти смеси могут задерживать начальное и окончательное время схватывания цемента. Иногда 30 минут первоначального схватывания слишком мало для работы, особенно в крупных строительных проектах. Цемент начинает затвердевать еще до того, как заливка будет выполнена должным образом. Таким образом, добавки могут быть применены, чтобы помочь продлить начальное время схватывания. Откладывая это, рабочие могут получить достаточно времени, чтобы залить цемент в форму или нанести раствор для штукатурных работ. Точно так же на окончательное время схватывания можно влиять с помощью добавок. Он обеспечивает контроль над процессом гидратации, что имеет решающее значение для твердения цемента. Иногда более быстрое затвердевание также может помочь в строительных работах. Добавки полезны при аварийных ремонтных работах, когда цемент должен быстро затвердевать, чтобы поддерживать конструкцию.

Какие факторы могут влиять на время схватывания цемента? Необходимое время для схватывания цемента зависит от различных внутренних и внешних факторов. Некоторые из основных причин перечислены ниже:
  • Температура может существенно влиять на время схватывания цемента. Низкие температуры могут замедлить время схватывания.
  • Соотношение воды в цементе может влиять на время схватывания. Чтобы процесс гидратации проходил корректно, вода должна подаваться согласно стандартному соотношению. Добавление меньшего количества воды приведет к недостаточной гидратации, а слишком большое количество воды может привести к вымыванию цемента.
  • Влажность помещения также может влиять на время схватывания цемента.
  • Композиционные материалы цемента и содержание гипса в цементе влияют на время схватывания цемента.
  • Тонкость помола и метод отверждения цемента влияют как на начальное, так и на окончательное время схватывания цемента.
  • Возраст цемента и качество хранения также могут влиять на время схватывания цемента.

Чем затвердевание цемента отличается от затвердевания цемента? Затвердевание – это совсем другое, чем окончательное схватывание цемента. Например, игла может быть введена как при начальной, так и при конечной настройке цемента. Но после того, как он затвердеет, этот процесс невозможно воссоздать. Образование усадочных трещин полностью прекращается после заливки цемента. Когда приложение нагрузки не может больше дать трещин, это называется затвердеванием цемента. Следовательно, для схватывания цемента может потребоваться всего несколько минут или часов, но могут пройти дни, недели, месяцы или даже годы, прежде чем цемент затвердеет в достаточной степени.

Значение начального и окончательного времени схватывания цемента Важно понимать, какую категорию цемента вы используете для своего проекта. Время схватывания цемента может влиять на работоспособность рабочих. Вот список основных факторов, которые следует учитывать.
  • Цемент не должен терять свою пластичность слишком рано или слишком поздно. Если цемент пойдет на окончательное отстаивание слишком рано, времени на транспортировку и укладку цемента не хватит.
  • Если цемент схватится слишком поздно, это может привести к задержке строительных работ. Кроме того, цементная или бетонная смесь может не набрать должной прочности, если процесс снятия опалубки будет отложен.
  • Надлежащее схватывание цемента определяет надлежащее затвердевание цементного теста до стандартной консистенции.
  • Тщательно соблюдается время окончательного схватывания цемента для безопасного удаления строительных лесов или опалубки. Иногда на строительной площадке имеется ограниченное количество строительных лесов. Одна часть используется в разных разделах. Таким образом, если окончательное время схватывания цемента слишком позднее, это может увеличить стоимость строительства или замедлить темпы работ.

Начальное и конечное время схватывания различных типов цемента В продаже есть разные виды цемента. Выбор наилучшего типа цемента для различных аспектов вашего строительного проекта повышает эффективность и результативность работы. Вот список времени схватывания цемента для различных типов цемента.
Тип цемента Время начальной настройки в минутах (минимум) Время окончательного схватывания в минутах (максимум)
OPC 33 Марка 30 600
OPC 43 Марка 30 600
OPC 53 Марка 30 600
КПП 30 600
Сульфатостойкий цемент 30 600
Быстротвердеющий цемент 30 600
Шлакопортландцемент 30 600
Кирпичный цемент 90 1440
Источник: Civiconcepts

Сводка Строительство — сложный процесс, объединяющий различные виды работ под одной крышей. Каждый аспект строительного проекта должен быть синхронизирован с другими, чтобы максимизировать эффективность работы. Любое неправильное управление или неправильное выполнение мелкомасштабной работы может серьезно ухудшить рабочую среду и увеличить стоимость проекта. Начальное и конечное время схватывания цемента являются двумя важными аспектами работы с цементом. Контроль времени путем добавления добавок и задержки в соответствии с удобством создает более простой метод работы. Также важно использовать цемент известных марок, которые обеспечивают стандартное время начального и окончательного схватывания цемента. Mir Cement является одним из передовых брендов цемента в Бангладеш, который обещает качество, соответствующее международным стандартам. «Мир Цемент» проходит тщательное тестирование, чтобы гарантировать, что он соответствует установленным отраслевым стандартам срокам установления цемента.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Каково время схватывания испытанного цемента?

Ответ : Аппарат Вика обычно используется для определения времени начального и окончательного схватывания цемента.

Каким должно быть минимальное начальное время схватывания цемента?

Ans : Начальное время схватывания цемента не должно быть менее 30 минут.

Есть ли разница между временем установки OPC и PPC?

Ответ : Как правило, нет разницы между временем установки OPC и PPC.

Как сократить время схватывания цемента?

Ответ : Некоторые добавки позволяют цементу схватываться раньше, чем обычно. Добавление хлорида кальция может сократить время схватывания цемента.

Какой химикат увеличивает время схватывания цемента?

Ответ : Добавление сульфата кальция и гипса может увеличить время схватывания цемента.

Начальное и окончательное время схватывания цемента | Эффекты

Состав

  • Время схватывания цемента:
  • Начальное время схватывания цемента:-
  • Окончательное время схватывания цемента:-
  • Значение расчета Начальное и окончательное время схватывания цемента:-
  • Факторы, влияющие на начальное и окончательное время схватывания цемента:-
  • Расчет Начальное и окончательное время схватывания цемента:-
  • Требуемое оборудование:-
  • Процедура:-

Когда цемент смешивается с водой, он гидратируется и образует цементное тесто. Этой пасте можно придать любую желаемую форму благодаря ее пластичности. В течение этого времени цемент продолжает реагировать с водой, и постепенно цемент начинает терять свою пластичность и затвердевать. Этот полный цикл называется временем схватывания цемента.

Время начального схватывания цемента:-

Время, в течение которого цементу можно придать любую желаемую форму без потери прочности, называется временем начального схватывания цемента

или

потери пластичности называется начальным временем схватывания цемента.

Или

Время, необходимое для смешивания цемента и укладки его на место, является начальным временем схватывания цемента. При дальнейшем замедлении цемент теряет свою прочность.

Для обычного портландцемента начальное время схватывания составляет 30 минут.

Время окончательного схватывания цемента:-

Время, за которое цемент полностью теряет свою пластичность и становится твердым, является временем окончательного схватывания цемента.

Или

Время, необходимое цементу для достижения полной прочности, является окончательным временем схватывания цемента.

Для обычного портландцемента время окончательного схватывания составляет 600 минут (10 часов).

Значение расчета начального и окончательного времени схватывания цемента:-

Хорошо, после смешивания цемента с водой требуется время, чтобы поместить цементную пасту в нужное положение, начальное время схватывания играет основную роль в прочности, и требуется, чтобы цементная паста или бетон укладывается до того, как он истечет начальное время схватывания. то есть 30 минут. И его не следует беспокоить, пока не завершится окончательное время схватывания, то есть 600 минут для обычного портландцемента.

Читайте также:- Как рассчитать нормальную или стандартную консистенцию цемента

Факторы, влияющие на начальное и конечное время схватывания цемента:-

Тонкость цемента, наличие солей в песке, атмосферные условия. Например, для полной гидратации цемента требуется температура 27°C, зимой климат низкий, что останавливает гидратацию и требует больше времени для затвердевания.

Расчет времени начального и окончательного схватывания цемента: —

Согласно IS: 4031 (Часть 5) – 1988.  Начальное и окончательное время схватывания цемента рассчитывают с помощью прибора VICAT, соответствующего IS: 5513 – 1976,

Требуемое оборудование: –

Весы 1000 г с точностью 1 г и мерный цилиндр 200 мл, аппарат VICAT, форма VICAT, стеклянная пластина, поршень диаметром 10 мм и ручная кельма, секундомер

Процедура:-
  1. Возьмите 400 г цемента и поместите его в миску или поднос.
  2. Теперь добавить воду Запустить секундомер в момент добавления воды в цемент. Учитывается вода в количестве 0,85Р.х (Где Р — Стандартная консистенция цемента).
  3. Теперь залейте смесь в форму Вика. Если на плесени Вика остались излишки пасты, их удаляют шпателем.
  4. Затем поместите форму VICAT на непористую пластину (стеклянную пластину) и убедитесь, что поршень мягко касается поверхности формы VICAT.
  5. Освободите поршень и дайте ему погрузиться в тестовую форму.
  6. Отметьте проникновение плунжера из нижней части формы, указанное на шкале.
  7. Повторите тот же эксперимент в разных местах формы, пока плунжер не перестанет проникать 5 снизу формы.

Период времени, прошедший между моментом добавления воды в цемент и временем, когда игла не проникла в форму на 5 мм при измерении от дна формы, — время начального схватывания цемента.

Теперь замените иглу (поршень) на иглу с кольцевой насадкой. Цемент считают окончательно затвердевшим, когда при осторожном нанесении иглы на поверхность испытательной формы игла оставляет в ней отпечаток, а насадка этого не делает. Промежуток времени между моментом добавления воды в цемент и моментом, когда игла производит отпечаток на поверхности формы, а насадка этого не делает, составляет время окончательного схватывания цемента.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *