Время твердения бетона: Время застывания бетона

Для организации и проведения строительства мастерам важно точно знать, сколько времени сохнет бетон в опалубке. Этот показатель во многом определяет сроки строительства, будущую надёжность, и прочность конструкции. Специалисты, занимающиеся разработкой бетонной смеси, обязательно проводят серию исследований и экспертиз для определения точного промежутка времени, необходимого для набора прочности материалом.

Что такое «бетон»

Перед тем, как дать ответ на вопрос «сколько сохнет бетон в опалубке», нужно иметь полное представление, что входит в состав бетонной смеси:

• Цемент.
• Вода.
• Чистый песок.
• Необходимый наполнитель (фракция камня – щебень, гравий).

Производство бетона должно быть непрерывным и динамичным, потому что затвердевание начинается с момента контакта материалов с водой. Промедление может привести к частичному схватыванию и снижению качеств смеси, вплоть до полной негодности к применению в строительстве.

Состав бетона

Вода активно взаимодействует с цементом и образует густеющую массу. Молекулы постепенно проникают в зёрна цемента. Минералы вступают в реакцию и создают совершенно новое соединение, которая обладает новым набором свойств и характеристик.

За какое время схватывается и сколько сохнет бетонный фундамент

Особенно важно – сколько времени занимает застывание бетонной смеси в опалубке при закладывании фундамента. Это играет ключевую роль для успеха всего строительства объекта. Недостаточно застывший фундамент приводит к последующему обрушению несущих элементов конструкции.

Так сколько времени застывает бетонный фундамент? Это точно не один день! Требуется некоторое время, после которого можно продолжать работы. Визуальный осмотр не является определяющим фактором – внутренняя структура материала ещё не готова к нагрузкам.

После заливки бетон должен приобрести ряд свойств, которые дают возможность заниматься дальнейшими работами:

1. Бетон должен затвердеть и потерять свою пластичность.
2. Материал должен набрать требуемую прочность.
3. Вся влага должна выйти из смеси.

Сколько застывает фундамент под дом ответить сложно – есть много определяющих факторов. Технология производства работ должна быть полностью соблюдена, иначе строительство может застрять на годы.

Путём практического испытания и экспертных оценок установлены контрольные сроки схватывания после заливки.

Время схватывания бетона

Контрольный срок схватывания – это определяющий показатель, который является временным отрезком, за который бетонная смесь достигает необходимой прочности при проверке на сжатие.

Главные факторы, оказывающие влияние на процесс затвердевания материала. Это:

• Температура окружающей среды.
• Абсолютная и относительная влажность воздуха.
• Возможные осадки и их объём.

Иными словами, важнейшее воздействие на протекание застывания бетона оказывают природные факторы. Также важно соблюдение правил заливки.

Для оптимального набора прочности после заливки фундамента важно обеспечить следующие условия:

1. Температура воздуха должна быть в пределах от 20 до 30 градусов по Цельсию – поэтому фундаментные работы проводят весной и летом.
2. Влажность атмосферы должна быть не менее 90%.

Такие параметры удалось создать в условиях лаборатории, поэтому на практике можно только приблизиться к таким цифрам. Важный момент – бетон набирает до 70% расчётной прочности уже в первые 7 дней.

На практике температурный режим меняется в течение нескольких часов, поэтому для заливки фундамента в опалубке стараются подобрать оптимальные сроки производства работ. От этого напрямую зависит, сколько времени застывает фундамент в конкретном случае и какие будут получены характеристики в итоге.

Если условия резко изменились, или нет возможности ждать улучшения погоды, то принимают некоторые меры по созданию защитных условий для бетона:

• Укрывают специальной полиэтиленовой плёнкой, что обеспечивает тепло и удержание влаги.
• В случае понижения температуры применяют особый электроподогрев.

Применение специальных добавок позволяет ускорить процесс застывания. В лабораторных условиях применяют добавление:

1. Соли азотной кислоты – до 4%.
2. Сульфата натрия – около 2%.
3. Хлорида кальция – примерно 3%.

Ускорители твердения бетона

Помимо влияния на скорость затвердения смеси, добавляют вещества, оказывающие влияние на свойства материала:

1. Фиброволокно.
2. Ускорители твердения бетонной смеси.
3. Пластификаторы.
4. Компоненты для морозостойкости материала.

Этапы готовности состава

Процесс застывания фундамента и состава условно разделяется на несколько этапов. Детальное изучение процесса позволяет точно определить, сколько застывает фундамент в конкретном случае.

Главное понятие в том, что бетонная смесь не высыхает в классическом понимании слова, а проходит процесс химической реакции, в результате которого обретает заданные характеристики.

В первые 24 часа после заливки в форму (опалубку) бетон получает около 30% расчётной прочности. Спустя 3 дня – около 50%, а через 7 дней – до 70% от проектируемой. В ходе наблюдений установлено, что для полного затвердевания материала требуется 28 дней (4 недели).

При подборе бетона для строительства дома, уделяют внимание таким параметрам, как марка бетона, дата расфасовки и условия хранения. Также играет свою роль производитель материала.

Чтобы фундамент смог выдержать процессы пучения грунта в зимний период, его закладывают ниже уровня промерзания. Для этого требуется больший объём бетона, но прохождение глубины промерзания – обязательный параметр при фундаментных работах.

Глубина промерзания

Температура воздуха при работе с бетоном должна быть не ниже 5 градусов тепла. При падении температуры ниже этого уровня необходимо применять искусственный подогрев. Все строителя стремятся дополнительно воздействовать на смесь, чтобы достичь необходимого уровня быстрее и продолжить возведение здания.

Как можно повлиять на срок набора прочности цемента, обеспечение условий сушки

Время на отвердевание бетонной смеси определяется видом использованного цемента. В современные смеси добавляют различные виды добавок, которые способствуют достижению тех или иных свойств материала. При выборе типа стройматериала необходимо изучить его состав.

Некоторые виды бетона способны набрать до 75% прочности уже в первые 2-3 дня. Такие виды более дорогие, но в некоторых условиях обязательны к применению

Советы по заливке фундамента

При выборе различного типа основания (ленточный, столбчатый, винтовой, плитный) требования к бетонной смеси, правилам её заливки и технологиям контроля за состоянием одинаковы. Различаются сроки застывания. При средней температуре + 10 градусов по Цельсию потребуется:

1. Для монолитных конструкций и вертикальных армированных элементов – 5 суток.
2. Для горизонтальных конструкций – 14 суток.
3. Для конструкций лестничных проёмов при длине от 6 метров – 28 суток.

При проектировании устанавливаются временные промежутки по застыванию материала и достижению требуемой прочности конструкции. Для мастера на строительстве важно соблюдение установленных сроков и проведение экспертизы перед началом следующего цикла работ.

При работе в холодное время года срок застывания бетона в опалубке увеличивается в 2–3 раза. Кроме того, от строителей потребуется точное соблюдение множества правил и технологий для достижения требуемого результата.

Надёжность, прочность и износостойкость строения напрямую зависит от соблюдения технологий и выбора строительных материалов. Для сохранения эксплуатационных характеристик на долгое время потребуется особое внимание к соблюдению времени застывания бетонной смеси.

Какое время схватывания у 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

Сколько сохнет бетон на улице и в помещении, время схватывания

От времени застывания бетона зависит продолжительность строительных или ремонтных работ. Так как пока он не наберет достаточной прочности, на него не должна создаваться нагрузка, иначе могут появиться трещины. После того как раствор был замешан и залит в опалубку, процесс его затвердевания проходит 2 этапа – схватывание и набор прочности.

Оглавление:

1. Как долго сохнет бетон?
2. Способы ускорения застывания
3. Особенности набора прочности

Что влияет на скорость высыхания и сколько сохнет смесь в помещении и на улице?

Время схватывания бетона во многом зависит от окружающей его температуры. М200 и М300 при +20°С начинает схватываться уже через час. При высокой температуре это проходит еще быстрее – за 20 мин. Если же она крайне низкая, но выше нуля, то может длиться около 5 ч. Схватывание при температуре 0 градусов крайне долгое и может достигать 10 ч. При низких температурах химическая реакция значительно замедляется. При отрицательных значениях все процессы останавливаются до тех пор, пока они не станут выше 0°С.

Определить время застывания в помещении или на улице может только опытный специалист и лишь приблизительно. Также это зависит от типа конструкции и ее размеров. Демонтировать опалубку ленточного основания, построенного для забора на улице, можно уже через 5-7 дней. Монолитный фундамент для частного дома из марок М200 и М300 должен набирать прочность не менее 28 дней.

На то, сколько сохнет бетонная стяжка внутри помещения, тоже влияет температура и влажность. Самой оптимальной считается +23°С, необходимо постоянно поддерживать высокий процент влажности. Для этого поверхность опрыскивается водой. В частном доме пол сохнет столько же времени, сколько и основание – 28 дней. Но приступать к другим строительным работам можно уже через 4-5 дней.

Чтобы бетон правильно схватывался и застывал в зимнее время, необходимо постоянно его стимулировать. В этом случае применяется один из двух методов:

• использование внутренней теплоты раствора;
• обогрев снаружи.

Для первого способа потребуется использовать цемент не обычной марки, а быстро застывающей и с высокими прочностными характеристиками, как, например, у портландцемента или глиноземистого. Рекомендуется добавить компоненты, ускоряющие процесс высыхания – хлористый кальций. Уплотнение и уменьшение воды в составе тоже поспособствует более быстрому затвердению. Все это вместе поможет сократить время высыхания с 28 дней до 3-5 суток.

Для увеличения температуры бетона подогревают все его ингредиенты кроме цемента. Воду можно разогреть до +90°С, заполнитель – до +40°С. Главное, чтобы при смешивании всех компонентов температура раствора не была больше +30°С, так как иначе раньше времени начнется схватывание. Заливать загустевшую смесь будет значительно сложнее, а добавлять в нее воду ни в коем случае нельзя, так как это ухудшит прочностные характеристики.

Как ускорить застывание?

Для ускорения схватывания при холодных температурах применяются специальные добавки, которые засыпаются еще на этапе замешивания раствора. Второй метод – это обустройство теплой опалубки, но она не способствует ускорению процесса схватывания, а лишь делает условия для застывания оптимальными.

Летом бетон в опалубке сохнуть должен сам себе, без дополнительного нагревания. Так как из-за сильного нагрева вода начнет быстрее испаряться. В итоге часть цемента не успеет вступить в химическую реакцию с водой. Прочность станет низкой, к тому же могут появиться трещины из-за неравномерной и быстрой усадки.

На промышленном производстве на смесь воздействуют высокой температурой и давлением. Для этого форму с ней помещают в автоклав. Всего через сутки плита полностью готова к использованию. Чтобы она не растрескалась во время высыхания, ее обрабатывают паром.

Набор прочности

Как только раствор схватился, начинается набор прочности. Наилучшими условиями для этого считается температура +15-20°С и коэффициент влажности около 70%. Нагревать больше +85° нельзя, так как тогда вода будет слишком быстро испаряться, и материал начнет трескаться из-за неравномерной усадки.

От прочности зависят все эксплуатационные характеристики, в том числе, какую нагрузку бетон будет способен выдерживать без деформации.

Влияют на нее следующие факторы:

• объем внесенного цемента и его качество;
• однородность смеси;
• температура и влажность окружающей среды;
• активность цемента;
• плотность раствора (применялось ли уплотнение виброустановкой).

Наибольшее влияние оказывает цемент, а точнее его активность и количество: чем его больше, тем прочнее будет конструкция.

Чем больше прошло времени с момента заливки состава, тем большую прочность он приобрел и тем сильнее застыл. При оптимальных условиях он полностью затвердевает и набирает прочность через месяц. На 7-ой день – 60-80%, а на 3-ий – 30%.

Рассчитать, какой прочности достиг бетон, можно по следующей формуле: Rb(n)=марочная прочность*(lg(n)/lg(28)), где: n – количество дней, Rb(n) – прочность на день n. Число n не берется меньше 3-х.

Чтобы пол в частном доме набрал наилучшую прочность, после заливки его обрабатывают виброустановкой. Она удалит воздух из смеси и уплотнит ее. После этого поверхность закрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы влажность как можно дольше сохранялась в растворе, а не испарялась.

Если бетон на улице или в помещении замерз, не набрав максимальной прочности, то после оттаивания этот процесс возобновляется. Но до полного замерзания он должен успеть затвердеть приблизительно на 50%. Если замерзнет раньше, то из-за избытка воды в составе значительно снизятся его прочностные характеристики. Вода при замерзании расширяется, разрывая тем самым соединения между всеми компонентами. Из-за преждевременного промерзания снижается степень сцепления раствора с арматурой.

Пока бетон сохнет на улице или в помещении, его нужно беречь от механических воздействий и стараться избегать больших перепадов температуры.

Время твердения бетона в зависимости от температуры

Твердением цемента

называют процесс превращения цементного теста, состоящего из смеси цемента с водой, в камневидное тело — цементный камень.

Содержание

Химия твердения бетона. Образование цементного камня

Прочность цементного камня при нормальных условиях (теплая и влажная среда) продолжает нарастать многие годы. Опыты показали, что прочность его в воденарастает в течение 30 лет (дальнейшие систематические исследования не производились).

Твердению предшествует схватывание, т. е. процесс, в течение которого цементное тесто постепенно теряет пластичность, загустевает, но еще не приобретает прочности.

В соответствии с теорией твердения цемента, созданной академиком А. А. Байковым и развитой в дальнейшем другими советскими учеными (профессорами В. Н. Юнгом, Ю. М. Буттом, А. Е. Шейниным), процесс твердения представляет собой сложное физико-химическое явление: в составе цементного камня образуются новые соединения, которых не было в цементном клинкере.

Основное химическое соединение, входящее в состав цементного клинкера трехкальциевый силикат —- подвергается гидролизу разложению водой) и гидратации (соединению с водой) с образованием двух новых соединений: двухкальциевого гидросиликата 2СаО • SiO2 ад и гидрата окиси кальция.

Разложение идет по следующей реакции:

ЗСаО • SiO2+nН,О=2СаО • SiO2(n—1 )Н2 О + Са(ОН)2.

Таким образом, при твердении цемента выделяется свободный гидрат окиси кальция Са(ОН)2. Это легко установить при помощи фенолфталеина, при действии которого получается яркомалиновое окрашивание.
Другое соединение в цементном клинкере — двухкальциевый силикат—гидратируется очень медленно и образует

2СаО • SiO2 •mh3O.

Трехкальциевый алюминат подвергается быстрой гидратации по реакции:

ЗСаО • А12О3+6Н2О=ЗСаО • А12О3 • 6Н2О.

Под воздействием воды на поверхности цементных частиц образуются двухкальциевый гидросиликат, гидрат окиси кальция и трехкальциевый гидроалюминат. Гидросиликат кальция почти нерастворим в воде и выделяется в коллоидальном состоянии, в виде студенистых оболочек, на поверхности црментных частиц.

Гидроокись кальция и трехкальциевый гидроалюминат растворяются в воде, но в небольшом количестве, и раствор быстро становится насыщенным, а в дальнейшем пересыщенным. Вследствие этого при продолжающейся химической реакции новые порции гидроокиси кальция и трехкальциевого гидроалюмината выделяются также в коллоидальном состоянии. Все указанные вещества образуют вокруг частиц цемента оболочку так называемого геля (студня).

Гель обладает склеивающей способностью, которая тем больше, чем меньше он разжижен водой, т. е. чем меньше водоцементное отношение ; -гель склеивает частицы цемента, а в цементно-песчаном растворе и зерна песка. В результате цементное тесто начинает густеть и терять пластичность — оно схватывается.

В дальнейшем гидроокись кальция и трехкальциевый гидроалюминат из коллоидального состояния переходят в более устойчивое мелкокристаллическое; выделяющиеся микрокристаллы пронизывают гель и срастаются. Одновременно гель, состоящий теперь главным образом из гидросиликата кальция, уплотняется, отчасти потому, что высыхает (если цемент твердеет на воздухе), отчасти из-за что внутрь цементных частиц отсасывается вода. Вода проникает в глубь частиц цемента постепенно, и в результате все и новые его порции вступают в химическую реакцию.

Гидросиликат кальция может в дальнейшем частично выкристаллизоваться. Соотношение между объемами гелеобразной и кристаллической частей твердеющего цементного камня в каждый данный момент влияет на его прочность, усадку, ползучесть и другие свойства, как это доказано проф. А. Е. Шейкиным.
Если цемент твердеет на воздухе (всегда содержащем углекислый газ), то имеет место еще карбонизация гидроокиси кальция:

Са(ОН)2+СО=СаСО3+Н2О.

Она происходит главным образом с поверхности цементного камня или бетона. Это доказывается тем, что при действии фенолфталеина на поверхность затвердевшего цементного камня он не окрашивается в малиновый дает; если же разломать этот камень и подействовать фенолфталеином на место свежего излома, то легко обнаружить, что свободная гидроокись кальция содержится в середине образца, а по краям ее нет.

Процессы образования геля, его кристаллизации и уплотнения, а также карбонизации приводят к превращению цементного теста в искусственный высокопрочный каменный материал. Эти процессы протекают сначала быстро, затем медленнее; в особенности медленно гель уплотняется. В соответствии с этим прочность цементного камня в первые 3—7 дней нарастает быстро, затем медленнее, а спустя 3 месяца — очень мало. Прочность цемента обычно испытывают через 3, 7 и 28 дней.
Даже через несколько месяцев твердения цемента внутренняя часть его зерен, наиболее крупных, еще не успевает вступить в реакцию с водой. При повторном помоле затвердевшего цемента и смешивании с водой он может снова твердеть, но прочность получается уже невысокой.

Нарастание прочности цементного камня

Нарастание прочности цементного камня имеет большое значение для строительства, так как позволяет постепенно увеличивать нагрузки на сооружения. Однако такое непрерывное повышение прочности может происходить только при твердении цементного камня в теплой и влажной среде. Если цементный камень будет находиться в сухой среде, то после испарения воды и уплотнения геля твердение приостановится.
При твердении в течение длительного срока в воде цементный камень получается более прочным, чем при твердении на воздухе.

Нормальными условиями для твердения бетона считаются: температура 15—20° и относительная влажность окружающего воздуха 90—100%, создаваемая в специальной камере или путем засыпки бетона песком либо опилками, которые постоянно увлажняют.

Твердение бетона в зависимости от температуры

Если бетон твердеет все время в воде, то он в конечном счете получается более прочным, чем при твердении на воздухе. В сухой среде через некоторое время после того, как окончится поглощение воды цементом и оставшаяся свободная вода испарится, твердение бетона прекращается. Обычно это происходит через несколько месяцев.

Бетон твердеет постепенно, причем прочность его при благоприятных температуре и влажности непрерывно повышается. В первые 7—14 дней после изготовления прочность бетона (на обыкновенном цементе) нарастает быстро, в дальнейшем же, особенно после 28 дней, это нарастание, как показывают результаты опытов, замедляется.

Твердение бетона при температуре ниже нормальной (ниже 15°) замедляется, а при температуре ниже 0° практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности (в горячей воде с температурой до 80°, во влажном, паре с температурой 60—80° или в автоклаве при действии насыщенного водяного пара высокого давления и температуры) твердение идет значительно быстрее, чем в нормальных условиях.
Это имеет большое практическое значение при бетонных работах зимой и при изготовлении бетонных и железобетонных деталей. Прогревают бетон паром или электрическим током. Кроме ускорения твердения бетона при помощи тепла часто применяют химические средства; в воду при изготовлении бетонной смеси вводят химические ускорители — хлористый кальций или др.

Для расчета состава бетона заданной прочности в любой срок, а также для решения вопроса о возможности распалубки и загрузки сооружений можно применять простую формулу, полученную на основании опытов. Установлено, что прочность бетона при нормальных условиях твердения повышается приблизительно пропорционально логарифму времени:

Rn=R28 • lgn/lg28
где: Rn — прочность бетона (предел прочности при сжатии) в любой срок;
R‘28 — прочность бетона в возрасте 28 дней;

lgn—десятичный логарифм возраста бетона, выраженного в днях.

Эта формула применима только для обыкновенного портландцемента средних марок и дает удовлетворительные данные, начиная с n=3. Действительная прочность бетона может быть определена только испытанием контрольных образцов, твердеющих в условиях, аналогичных имеющимся в бетонном сооружении, или, еще точнее, испытанием бетона в самом сооружении.

Ускоритель твердения бетона

При повышении температуры среды или воды, на которой затворяется цемент, схватывание его значительно ускоряется. При понижении температуры схватывание замедляется, а при температуре ниже нуля прекращается, если только не добавлены соли, снижающие точку замерзания воды

На строительстве часто (например, для быстрой распалубки, при зимних бетонных работах и т. п.) требуется ускорить твердение цемента, а следовательно, и бетона.

Для этого пользуются химическими ускорителями, обогревают бетон паром или применяют электропрогрев.

Из химических ускорителей наиболее часто используют хлористый кальций СаСl2.

Эта дешевая соль, получающаяся на химических заводах как побочный продукт при производстве соды или хлора, применяется на бетонных работах в виде раствора, вводимого при изготовлении бетонной смеси.

Хлористый кальций берется в небольшом количестве — от 1,5 до 3% от веса цемента. Оптимальный процент добавки хлористого кальция устанавливается для каждого цемента при помощи специальных опытов. При правильно выбранном проценте добавки прочность цемента или бетона повышается по сравнению с прочностью материала без добавки:

• при сроке твердения 3 дня — примерно в 2 раза;
• 7 дней -— в 1,5 раза;
• 28 дней — в 1,1 раза.

Если добавки взято слишком много, то схватывание может недопустимо ускоряться, а прочность, быстро нарастая в первые дни, окажется в дальнейшем ниже, чем у цемента без добавки.

Схватывание цемента с добавкой хлористого кальция должно ускориться не более, чем в 2 раза.

Действие хлористого кальция основано на соединении его с гидроокисью кальция, выделяющейся при твердении цемента, и образовании мало растворимой хлорокиси кальция.
Хлористый кальций ускоряет твердение не только обыкновенного портландцемента, но также шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента.

При отсутствии хлористого кальция можно применять слабый раствор соляной кислоты (1—2%-ный раствор НС), так как она, реагируя с гидроокисью кальция в твердеющем цементе, вызовет образование хлористого кальция по реакции:

Са(ОН)2+2НСl = СаСl2+2Н3О.

Усадка бетона при твердении

Усадку и расширение бетона учитывают при проектировани бетонных конструкций. Процесс твердения бетона сопровождается изменением его объема

При твердении на воздухе бетон дает усадку, при твердении в воде он не изменяется в объеме или незначительно разбухает.

В больших массивах бетон может расширяться вследствие нагревания до 30—60° (в силу внутреннего выделения тепла). Величина этого расширения значительно превосходит усадку. Коэффициент температурного расширения обычного бетона равен 0,00001. Коэффициент усадки в расчетах обычно принимается равным 0,00015, т. е. на 1 м длины бетонного сооружения усадка составляет 0,15 мм.

Усадка вызывается давлением воды в капиллярах цементного камня при ее испарении. Опытами установлено следующее:

1. усадка бетона тем больше, чем выше содержание в нем цемента и воды;
2. быстро схватывающиеся и высокопрочные портландцементы, а также пуццолановый портландцемент обычно вызывают большую усадку бетона;
3. усадка больше при мелкозернистых и пористых заполнителях;
4. влажный режим твердения и специальные покрытия не дают бетону быстро высыхать с поверхности, тем самым устраняются последствия большой и неравномерной усадки (трещины)

Усадку и расширение бетона учитывают при проектировани конструкций и производстве бетонных работ в сооружения большой длины устраивают специальные швы, в массивных сооружениях бетон укладывают отдельными блоками, применяют цементы с минимальными тепловыделением и усадкой. Это особенно важно при выборе цементов для гидротехнических сооружений

Роль отверждения бетона

Отверждение играет важную роль в повышении прочности и долговечности бетона. Отверждение происходит сразу после укладки и отделки бетона и включает поддержание желаемых условий влажности и температуры как на глубине, так и у поверхности в течение продолжительных периодов времени. Правильно затвердевший бетон имеет достаточное количество влаги для постоянной гидратации и развития прочности, стабильности объема, устойчивости к замерзанию и оттаиванию, а также устойчивости к истиранию и образованию накипи.

Продолжительность адекватного времени отверждения зависит от следующих факторов:

• Пропорции смеси
• Указанная прочность
• Размер и форма бетонного элемента
• Окружающие погодные условия
• Условия воздействия в будущем

Плиты на земле ( например, тротуары, тротуары, автостоянки, проезды, полы, облицовка каналов) и конструкционный бетон (например, настилы мостов, опоры, колонны, балки, плиты, небольшие опоры, монолитные стены, подпорные стены) требуют минимального периода отверждения семь дней при температуре окружающей среды выше 40 градусов по Фаренгейту ¹ .

Комитет 301 Американского института бетона (ACI) рекомендует минимальный период выдержки, соответствующий достижению бетона 70 процентов указанной прочности на сжатие. ² . Часто указываемое семидневное отверждение обычно соответствует примерно 70 процентам указанной прочности на сжатие. 70-процентный уровень прочности может быть достигнут раньше, когда бетон затвердевает при более высоких температурах или при использовании определенных комбинаций цемента и добавок. Точно так же может потребоваться больше времени для различных комбинаций материалов и / или более низких температур отверждения.По этой причине Комитет 308 ACI рекомендует следующие минимальные периоды выдержки ³ :

• Цемент ASTM C 150 Тип I семь дней
• Цемент ASTM C 150 Тип II десять дней
• Цемент ASTM C 150 Тип III три дня
• Цемент ASTM C 150 типа IV или V 14 дней
• Цемент ASTM C 595, C 845, C 1157 переменная

Влияние продолжительности отверждения на развитие прочности на сжатие представлено на рисунке 1.

Рисунок 1.Время отверждения во влажном состоянии и увеличение прочности на сжатие

Более высокие температуры отверждения способствуют раннему увеличению прочности бетона, но могут снизить его 28-дневную прочность. Влияние температуры отверждения на развитие прочности на сжатие представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Влияние температуры отверждения на прочность на сжатие

Существует три основных функции отверждения :

1) Сохранение воды для затворения в бетоне на начальном этапе его затвердевания.

Пондирование и погружение
Пондирование обычно используется для отверждения плоских поверхностей при выполнении небольших работ.Следует соблюдать осторожность, чтобы поддерживать температуру воды для отверждения не более чем на 20 градусов по Фаренгейту ниже, чем у бетона, чтобы предотвратить растрескивание из-за термических напряжений. Погружение в основном используется в лаборатории для отверждения испытательных образцов бетона.

Распыление и туманообразование
Распыление и туманообразование используются, когда температура окружающей среды значительно выше точки замерзания, а влажность низкая. Запотевание может минимизировать растрескивание из-за пластической усадки до тех пор, пока бетон не достигнет окончательного схватывания.

Пропитанные влажные покрытия
Влажные покрытия, пропитанные водой, следует использовать после того, как бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности.Их нужно держать постоянно влажными.

Формы, оставленные на месте
Формы, оставленные на месте, обычно обеспечивают удовлетворительную защиту формованных бетонных поверхностей от потери влаги. Формы обычно оставляют на месте до тех пор, пока это позволяет график строительства. Если формы изготовлены из дерева, их следует поддерживать во влажном состоянии, особенно в жаркую и сухую погоду.

2) Снижение потерь воды при смешивании с поверхности бетона

Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на тщательно увлажненный бетон. Бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности при укладке.

Нанесение мембранообразующих отвердителей
Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона. Они могут быть прозрачными или полупрозрачными с белой пигментацией. Составы с белыми пигментами рекомендуются для жарких и солнечных погодных условий для отражения солнечного излучения. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки.Отвердитель должен соответствовать ASTM C309 ⁴ или ASTM C1315 ⁵ .

3) Ускорение набора прочности за счет тепла и дополнительной влаги

Острый пар
Острый пар при атмосферном давлении и пар высокого давления в автоклавах — это два метода отверждения паром. Температура пара для острого пара при атмосферном давлении должна поддерживаться на уровне около 140 градусов по Фаренгейту или ниже, пока не будет достигнута желаемая прочность бетона.

Нагревательные змеевики
Нагревательные змеевики обычно используются в качестве закладных элементов вблизи поверхности бетонных элементов. Их назначение — защитить бетон от промерзания при бетонировании в холодную погоду.

Электрообогреваемые формы или опоры
Электрообогреваемые формы или опоры в основном используются производителями сборного железобетона.

Бетонные покрытия
Бетонные изоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подверженных отрицательным температурам в период отверждения.Бетон должен быть достаточно твердым, чтобы предотвратить повреждение поверхности при покрытии бетонными покрытиями.

Другие формы отверждения включают внутреннее влажное отверждение с использованием легких заполнителей или абсорбирующих полимерных частиц. Для массивных бетонных элементов (обычно толщиной более 3 футов) обычно разрабатывается план терморегулирования, помогающий контролировать термические напряжения. Дополнительную информацию можно найти в отчете комитета 308 ACI «Руководство по отверждению бетона ³ ». Для специальных бетонов рекомендуется обращаться к другим отчетам ACI следующим образом:

• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Изоляционный бетон ACI 523.1R
• Расширяющийся цементный бетон ACI 223
• Валковый бетон ACI 207.5R
• Архитектурный бетон ACI 303R
• Торкрет-бетон ACI 506.2
• Армированный бетон ACI 506.2
• Фибробетон R
• Вертикальная скользящая форма ACI 313

Отверждение в холодную или жаркую погоду требует дополнительного внимания. В холодную погоду некоторые процедуры включают в себя отапливаемые помещения, средства для уменьшения испарения, отвердители и изолирующие одеяла.Температура свежего бетона должна быть выше 50 градусов по Фаренгейту. Период отверждения бетона для холодной погоды больше стандартного периода из-за снижения скорости набора прочности. Ожидается, что прочность на сжатие бетона, выдерживаемого и поддерживаемого при температуре 50 градусов по Фаренгейту, возрастет вдвое быстрее, чем у бетона, выдержанного при температуре 73 градуса по Фаренгейту. В жаркую погоду отверждение и защита имеют решающее значение из-за быстрой потери влаги из свежего бетона. Фактически отверждение начинается до укладки бетона путем смачивания поверхности основания водой.Для укладки бетона в жаркую погоду можно использовать солнцезащитные и ветровые стекла, а также замедлители запотевания и испарения. Поскольку бетон набирает прочность в жаркую погоду быстрее, период отверждения может быть сокращен. Дополнительную информацию можно найти в Стандартных технических условиях ACI 306.1, для бетонирования в холодную погоду , ACI 306R, Бетонирование в холодную погоду , ACI 305.1, Спецификации для бетонирования в жаркую погоду и ACI 305R, Бетонирование в жаркую погоду

Отверждение образцов для испытаний бетона

ASTM C192 предоставляет процедуры для оценки различных смесей в лабораторных условиях.Обычно его используют на начальном этапе проекта или в исследовательских целях.

ASTM C31 используется для приемочных испытаний, а также может использоваться в качестве инструмента принятия решения при снятии формы или опоры. В зависимости от предполагаемого назначения стандарт определяет два режима отверждения: стандартное отверждение для приемочных испытаний и отверждение в полевых условиях для снятия опалубки / опалубки. Изменение стандартного отверждения образцов для испытаний может существенно повлиять на измеренные свойства бетона. Согласно данным Национальной ассоциации производителей готовых бетонных смесей ⁸ (NRMCA), прочность бетона, отвержденного на воздухе в течение одного дня с последующими 27-дневными влажными отверждениями, будет примерно на 8 процентов ниже, чем для бетона, отвержденного влажным способом за весь период.Снижение прочности составляет 11 процентов и 18 процентов для образцов бетона, первоначально отвержденных на воздухе в течение трех и семи дней, соответственно. Для тех же комбинаций отверждения воздух / влажность, но температура отверждения на воздухе 100 градусов по Фаренгейту, 28-дневная прочность будет примерно на 11%, 22% и 26% соответственно.

Ссылки

Стив Косматка и др., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, EB001, Технический бюллетень PCA EB 001, Portland Cement Association, Skokie, IL 2002

Спецификации для конструкционного бетона , ACI 301 (www.Concrete.org)

Руководство по отверждению бетона , ACI 308R-01 (www. concrete.org)

ASTM C309, Стандартные технические условия для жидких мембранообразующих смесей для отверждения бетона (www.astm.org )

ASTM C1315, Стандартная спецификация для жидких мембранообразующих смесей, обладающих особыми свойствами для отверждения и герметизации бетона (www.astm.org)

ASTM C192 / C192M, Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний Лаборатория (www.astm.org)

ASTM C31 / C31M, Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в полевых условиях (www.astm.org)

Отверждение — Основное

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

Лечение и его важность
Отверждение — это процесс поддержания удовлетворительного содержания влаги. и температура в свежеуложенном бетоне в течение определенного периода времени сразу после размещения. Этот процесс служит двум основным целям:

• Он предотвращает или восполняет потерю влаги из бетона;
• Он поддерживает благоприятную температуру для гидратации в течение определенного периода времени. период.

Самое ответственное время для набора прочности бетона — сразу следующее размещение. В полевых условиях жара и ветер могут высушить влага 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 в бетоне.В результате может произойти растрескивание поверхности, особенно если напряжения развиваются до того, как бетон достигнет достаточного предел прочности.

Гидратация — это экзотермический химический процесс, увеличивающий температура увеличит скорость гидратации и, следовательно, прочность развитие, а его понижение будет иметь противоположный эффект. Слишком тепло снижает конечную прочность бетона. Выбор подходящего отверждения процесс помогает контролировать температуру во время гидратации

Методы отверждения
Бетон можно поддерживать во влажном состоянии и часто при благоприятной температуре с помощью любой из трех методов:

• Поддержание наличия перемешивания вода в период раннего застывания. Используемые методы включают прудинг. или погружение, распыление (или затуманивание) и влажные покрытия. Эти методы будут также охладите бетон по мере испарения воды.
• Предотвращение потери воды при смешивании поверхность путем герметизации. Этого можно добиться, используя непроницаемую бумагу, пластик. защитное покрытие, нанесение мембранообразующих составов или оставление форм на месте.
• Ускорение набора силы путем подачи тепла и дополнительной влаги в бетон.Это может быть выполняется с использованием острого пара (отверждение паром), изолирующих одеял или покрытий, и различные методы нагрева, включая змеевики и формы.
Выбранный метод или комбинация методов будет зависеть от того, какой из доступны вышеупомянутые отвердители, размер и форма бетона члены, на месте по сравнению с производством растений, экономикой и эстетикой.

Отверждение в различных погодных условиях
При нормальных погодных условиях основной проблемой при отверждении является техническое обслуживание. влажной среды вокруг бетона.Температурные колебания не большая проблема, если температура бетона поддерживается выше 5 градусов по Цельсию. Следовательно, отверждение может быть достигнуто либо путем поддержания смешивание воды в бетоне во время раннего затвердевания или предотвращение попадания влаги выпадение с поверхности при пломбировании. Окончательный выбор конкретного метод использования будет учитывать такие факторы, как экономичность, эстетика, форма члена и т. д.

В жарких погодных условиях могут возникнуть высокие температуры. при чрезмерной потере влаги.Поддержание воды для затворения в бетоне главная проблема. Необходимо проводить непрерывное влажное отверждение всего период отверждения. Если это невозможно, бетонные поверхности следует защищен от высыхания любым из ранее упомянутых методов и поверхности оставались влажными. Поверхности должны медленно высыхать после отверждения. для уменьшения возможности растрескивания поверхности.

Отверждение в холодную погоду будет отличаться, так как в этом случае самый большой заботой будет поддержание 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 влага, и тепло. В любом случае минимальная благоприятная температура в диапазон 10 — 21º C должен поддерживаться в бетоне для минимально необходимый период отверждения (см. ниже). Где не проводится влажное отверждение, очень низких температур можно избежать путем соответствующей изоляции элемента.

Время и температура отверждения
Период отверждения зависит от типа используемого цемента, пропорций смеси, требуемая прочность, размер и форма элемента, окружающая погода, будущее воздействие условия и способ отверждения. Поскольку все желаемые свойства улучшаются с отверждением период должен быть максимально продолжительным. Для большинства бетонных структуры, период отверждения при температуре выше 5 ° C (40 ° C). F) должно составлять минимум 7 дней или до 70% от указанного значения сжатия. или достигается прочность на изгиб.Срок может быть сокращен до 3 дней, если используется высокопрочный бетон и температура выше 10º. C (50º F).

Артикул:
Сидни Миндесс и Дж. Фрэнсис Янг (1981): бетон, Прентис-Холл, Inc., Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, стр. 671.

Стив Косматка и Уильям Панарезе (1988): Разработка и контроль Concrete Mixes, Portland Cement Association, Skokie, Ill. Стр. 205.

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

---


Составитель информации: Чарльз Балина
Департамент гражданской и экологической инженерии
Государственный университет Пенсильвании
University Park, PA 16802

Сколько времени требуется для высыхания бетона? Время полимеризации бетона

Интересно, сколько времени требуется для высыхания бетона, — распространенный вопрос, но на него сложно ответить, потому что бетон не сохнет, по крайней мере, не так, как мы думаем. Если вы когда-нибудь задумывались, почему бетон со временем становится прочнее или почему его можно заливать под водой, это потому, что бетон не сохнет — он затвердевает.

Бетон состоит из таких заполнителей, как песок и щебень, некоторых других ингредиентов и портландцемента. Когда в бетонную смесь добавляется вода, портландцемент начинает химическую реакцию, в результате которой бетон становится твердым. Это не физическая реакция высыхания, это химическая реакция отверждения. Отверждение происходит в течение оставшегося срока службы бетона, поэтому, хотя бетон может высохнуть или затвердеть достаточно для нормального движения пешеходов и транспортных средств всего за несколько часов, он будет затвердевать навсегда.

Существует процесс сушки, при котором бетон должен испарять лишнюю воду, оставшуюся от процесса заливки, но не сушить так, как мы себе это представляем. Подобно отверждению, это высыхание может занять несколько недель. Хорошее практическое правило заключается в том, что бетон высыхает примерно за 30 дней на каждый дюйм залитого бетона.

Итак, вопрос о том, сколько времени требуется для высыхания бетона, — это немного ошибочный вопрос, но сколько времени требуется для высыхания бетона? Что ж, бетон застывает бесконечно, но более точный вопрос: как долго бетон застывает, пока вы не сможете его использовать? Давайте посмотрим на факторы отверждения и на то, что вы можете ожидать от большинства новых бетонных конструкций.

Примечание. Никогда не пытайтесь заливать бетон при температуре ниже точки замерзания. Хотя бетон затвердевает, внешняя температура может играть большую роль в качестве заливки и готового продукта.

Температура и влажность — Наружная температура и влажность играют большую роль в процессе сушки и отверждения. Бетон затвердевает и сохнет быстрее при более высоких температурах и медленнее при низких. Более быстрое отверждение и скорость высыхания делают весну и раннюю осень лучшим временем для заливки бетона.

Влагосодержание — Бетон с высоким содержанием воды требует больше времени для отверждения, чем бетон с низким содержанием воды. Специалист по бетону добавит необходимое количество воды для сушки, которая не будет слишком медленной или быстрой.

Бетон Тип — Различные бетонные смеси имеют разную скорость высыхания и твердения. В быстросохнущей смеси используется мало воды и цементная смесь для быстрого высыхания, тогда как промышленные бетонные смеси могут занять больше времени.

Хотя указанные выше факторы могут добавить или вычесть несколько часов из времени отверждения и высыхания в целом:

Бетон не так просто, как залить и забыть.Хотя существует множество областей применения, в которых домовладелец может самостоятельно залить бетон, крупномасштабный ремонт или замена бетона должны выполняться местным специалистом по бетону. Крупномасштабные бетонные сооружения проектируются, возводятся и умело отливаются, чтобы прослужить несколько десятилетий, но вы не можете получить такой же опыт при установке бетона своими руками.

Расчет времени высыхания бетона

Бетон не сохнет — он застывает. В то время как многие факторы играют роль в процессе отверждения, внешние условия, содержание воды и тип смеси играют наибольшую роль в процессе отверждения.Выдерживая экстремальные условия, большая часть бетона готова к пешеходному движению в течение 24 часов, движению транспортных средств в течение 48 часов и всем остальным требованиям в течение 30 дней.

Если вы готовы к новому ремонту или замене бетона, обратитесь в Colorado Pavement Solution, местную бетонную компанию, чтобы получить идеальную заливку, безупречную гарантию и всю информацию, которая вам когда-либо понадобится о времени выдержки вашего проекта.

Сколько времени нужно для высыхания бетона?

Сколько времени нужно для высыхания бетона?

Автор: Dynamic Concrete Pumping, Дата: 22 апреля 2019 г.,




Бетон обычно требуется от 24 до 48 часов, , чтобы высохнуть достаточно, чтобы вы могли ходить или ездить по нему. Однако сушка бетона является непрерывным и плавным процессом и обычно достигает своей полной эффективной прочности примерно через 28 дней.

Вот некоторые из основных фактов, касающихся времени высыхания бетона.

Сколько времени нужно для полного затвердевания бетона?

Ответ заключается в том, что бетон никогда полностью не затвердевает. С каждым днем ​​он становится немного сильнее. Способ затвердевания бетона зависит от взаимодействия частиц цемента с водой, с которой он смешивается.По мере того как цемент связывается с молекулами воды, бетон становится тверже. В вашем бетоне всегда есть крошечные пузырьки влаги, поэтому даже после достижения того, что обычно считается «полной прочностью», ваш бетон будет становиться немного тверже.

Реальный вопрос в том, сколько времени нужно бетону, чтобы затвердеть в достаточной степени для любых ваших целей для бетона. Например, как скоро вы сможете пройти по нему, не оставляя следов, проехать по нему, не утонув в нем и т. Д.

Ответ заключается в том, что ваш бетон будет готов за удивительно короткое время.Ваш бетон должен быть достаточно твердым, чтобы по нему можно было ходить, не оставляя следов в течение от 24 до 48 часов. К семи дням бетон должен затвердеть как минимум до 70 процентов своей полной прочности. Вы, вероятно, сможете проехать на нем, не повредив его, хотя, возможно, вы захотите воздержаться от катания по нему тяжелого оборудования. Через 28 дней вы можете считать бетон полностью затвердевшим.

Какие факторы влияют на время высыхания бетона?

Сколько времени требуется для высыхания бетона в различных условиях? Время высыхания бетона не обязательно одинаково для разных ситуаций.Есть несколько факторов, которые могут повлиять на время высыхания бетона. Некоторые из них включают:

• Влажность: Это взаимодействие цемента с водой, которое вызывает процесс отверждения. Если воды будет меньше, бетон схватится быстрее. Это связано с тем, что требуется меньше скреплений, а это означает, что ваш полнопрочный бетон может быть не таким прочным, как вам нужно или ожидаемым. Если воды будет слишком много, для застывания потребуется больше времени, и вы можете увидеть отслаивание верхнего слоя бетона.
• Температура: Когда становится жарче, влага испаряется быстрее, а это означает, что ваш бетон будет быстрее застывать. Вы можете накрыть бетон специально разработанным бетонным покрытием, чтобы он стал горячее и быстрее застыл. Это может быть особенно полезно при отверждении бетона в холодных погодных условиях.
• Состав смеси: Если вам нужно, чтобы бетон схватывался быстрее, вы можете добавить в смесь ускоритель. Хотя это ускоряет время схватывания, ваш полнопрочный бетон может быть не таким прочным, как бетон, позволяющий нормально затвердеть до полной прочности.

Для получения дополнительной информации о бетонных или бетонных услугах, свяжитесь с Dynamic Concrete Pumping.

-Обновлено 11.03.2020

Каков минимальный период отверждения для бетона? — Технология бетона

🕑 Время чтения: 1 минута

Минимальный период твердения бетона определяется типом используемого цемента, температурой окружающей среды, типом конструкции (размером и формой бетонного элемента), назначенной прочностью и режимом твердения.

Для большинства бетонных конструкций минимальный период отверждения при температурах выше 5 ° C составляет семь дней или до тех пор, пока прочность бетона не достигнет 70% указанной прочности на сжатие или изгиб согласно ACI 308.1R. При использовании высокопрочного бетона можно сократить период отверждения до трех дней.

Кроме того, согласно IS-456, отверждение бетона должно продолжаться до достижения им прочности от 70% до 80%. В кодексе также указано, что обычный портландцемент необходимо выдерживать не менее 7 дней.Минимальный период отверждения следует увеличить до 10 дней, если используется смешанный цемент.

Каков минимальный период отверждения для бетона?

Время отверждения бетона в зависимости от типа цемента

Таблица-1 показывает минимальный период отверждения для бетонных конструкций в зависимости от типа используемого цемента.

Таблица- 1 : Время отверждения бетона в зависимости от типа цемента

Типы цемента	Время отверждения
Тип I, ASTM C 150 — Для использования, когда особые свойства, указанные для любого другого типа, не требуются.	7 дней
Тип II, ASTM C 150 — для общего использования, особенно когда желательна умеренная сульфатостойкость.	10 дней
Тип III, ASTM C 150 — Для использования, когда желательна высокая ранняя прочность.	3 дня
Тип IV, ASTM C 150 — Для использования, когда желательна низкая теплота гидратации.	14 дней
Тип V, ASTM C 150 — Для использования, когда желательна высокая сульфатостойкость.	14 дней
Гидравлический цемент, смешанный гидравлический цемент, расширяющийся гидравлический цемент	Различный

Если бетон укладывается при средней температуре окружающей среды 5 ° C или выше, минимальный период отверждения соответствует указанному в Таблица-1 или время, в течение которого бетон набирает 70% своей прочности на сжатие или изгиб, в зависимости от того, что больше.

Однако, если испытания бетона не проводятся, его следует выдерживать при температуре выше 10 ° C и выдерживать в течение периода, указанного в Таблице-1. Это потому, что химическая реакция бетона останавливается при температуре около 7 ° C; бетон перестанет набирать прочность.

Если бетон заливается при температуре окружающей среды менее 5 ° C, бетон следует защищать от воздействия замерзания и оттаивания, в противном случае прочность бетона будет снижена. Иногда требование прочности бетона заменяет требование прочности при определении периода отверждения.

Следует помнить, что высокая температура ускоряет рост прочности бетона. Однако предел прочности бетона может снизиться. Температура воды, используемой для отверждения, должна быть ниже, чем у бетона, более чем на 11 ° C, в противном случае это создаст термические удары и приведет к развитию трещин.

Минимальное время отверждения различных бетонных конструкций

Таблица-2 показывает минимальный период отверждения для различных бетонных конструкций.

Таблица-2: Минимальный период отверждения бетона для различных типов строительства

уплотненный бетон

Типы конструкций	Примеры	Срок выдержки, дни
Тротуары и другие плиты на земле	Тротуары автомагистралей, тротуары аэродромов, покрытия каналов, стоянки и проезды, пешеходные дорожки перекрытия	См. Таблицу-1
Здания, мосты и другие конструкции	Монолитные стены, колонны, плиты, балки, все другие части зданий, кроме плит в грунте, небольших опор, опор , подпорные стены, футеровка туннелей и трубопроводы.	См. Таблицу-1
Неармированные массивные секции, не содержащие измельченного гранулированного доменного шлака или пуццолана	—	14
Неармированные массивные секции, содержащие измельченный гранулированный доменный шлак или пуццолан	435
Железобетон	—	7
Полы и плиты из цветного бетона	—	7
Бетон с компенсацией усадки	—	7	—	14
Торкрет-бетон	—	7

Таблица 3 показывает, как бетон набирает прочность на сжатие через 1, 3, 7, 14 и 28 дней отверждения.

Таблица- 3 : Повышение прочности бетона на сжатие в зависимости от времени отверждения

6 9035 9035 904 904 904

дней	Прочность на сжатие
1 день	16%
3 дня	40%
7 дней	7 дней	90%
28 День	99%

Рисунок 1: Повышение прочности бетона по сравнению с влажным отверждением бетона

Часто задаваемые вопросы

Какое минимальное время схватывания бетона?

Для большинства конструкций время отверждения при температурах выше 5 ° C (40 ° F) должно составлять не менее 7 дней или до достижения 70% указанной прочности на сжатие или изгиб, в зависимости от того, что больше.Период отверждения можно сократить до 3 дней, если используется высокопрочный бетон и температура выше 10 ° C (50 ° F). Кроме того, необходимо увеличить время отверждения, если используется смешанный цемент.

Когда следует начинать отверждение в воде?

Отверждение бетона начинается, как только в нем начинаются химические реакции, и бетон начинает затвердевать.

Как быстрее всего застыть в бетоне?

Добавление в бетонную смесь ускорителя, такого как хлорид кальция, перед заливкой поможет бетону быстро затвердеть.Отверждение паром — это один из методов отверждения, который позволяет быстро отверждать бетон.

Сколько времени требуется бетону для застывания в холодную погоду?

Если используется обычный цемент, бетонной конструкции, например фундаменту, требуется не менее 20 дней для отверждения. Однако высокопрочный цементный бетон не страдает от замерзания, а оттаивание требует гораздо меньшего времени для отверждения.

Подробнее

Как выбрать правильный метод твердения для конструкционных бетонных элементов?

как ускорить процесс твердения бетона?

Литье и отверждение образцов бетона в полевых условиях согласно ASTM C31

Отверждение цементного бетона — Время и продолжительность — Технология бетона

🕑 Время чтения: 1 минута

Отверждение цементного бетона определяется как процесс поддержания нормальных условий влажности и температуры бетона для реакции гидратации, так что бетон со временем приобретает затвердевшие свойства. Основные компоненты, о которых необходимо позаботиться, — это влажность, тепло и время в процессе отверждения.

Почему требуется выдержка цементобетона?

Выдержка цементобетона необходима по следующим причинам:

• Для предотвращения преждевременного высыхания бетона из-за солнечного излучения и ветра. Это предотвращает пластическую усадку бетона.
• Помогает поддерживать температуру бетона, обеспечивая процесс гидратации. Процесс гидратации требует, чтобы вода продолжалась и выделяет тепло.
• Отверждение способствует затвердеванию бетона и сцеплению с внутренними материалами и арматурой. Это помогает предотвратить повреждение соединения между бетоном и арматурой из-за вибрации и ударов.
• Это помогает создавать непроницаемый, прочный бетон без трещин.
Рис. 1. Отверждение бетонной плиты крыши с помощью пондинга.

Когда наступает время схватывания бетона?

Время начала отверждения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона. На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.

Испарение влаги происходит за счет разницы в давлении пара на бетонной поверхности и в окружающем воздухе. Когда разница высока, скорость испарения высока.

Рис 2: Трехфазное отверждение бетона

ACI 308 — Руководство по отверждению бетона предлагает три фазы отверждения бетона. Эти фазы показаны на рисунке 1.6 ACI 308.

Правильное время схватывания бетона зависит от:

1. Первоначальное отверждение

При укладке и уплотнении бетона происходит вытекание воды, которая поднимается через поверхность бетона из-за оседания бетона. Скорость и продолжительность кровотечения зависят от многих факторов, включая свойства бетонной смеси, глубину или толщину бетона, метод уплотнения бетона и т. Д.

Эти сливные воды начинают испаряться с поверхности.Когда вся стекающая вода исчезнет с поверхности, начинается высыхание бетона, затем требуется первоначальное отверждение бетона, чтобы минимизировать потерю влаги и предотвратить пластические усадочные трещины в бетоне до и во время отделочных операций.

Первоначальное отверждение бетона может быть выполнено с помощью таких методов, как запотевание или использование средств, уменьшающих испарение, или путем установки солнцезащитных козырьков и ветровых стекол.

2. Промежуточное отверждение

Промежуточное отверждение проводится, когда операции по отделке бетонной поверхности были выполнены до окончательного схватывания бетона.Это происходит, когда необходимая текстура поверхности бетонных элементов достигается быстро или когда схватывание бетона задерживается.

3. Окончательное отверждение

Когда бетон закончен после окончательного схватывания бетона, должно быть выполнено окончательное отверждение бетона. Это помогает предотвратить высыхание поверхности бетона, поскольку потеря влаги с поверхности бетона происходит немедленно.

Какова продолжительность выдержки цементобетона?

Продолжительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность бетонных конструктивных элементов.На следующем рисунке показано, как прочность бетона на сжатие увеличивается со временем, когда он затвердевает в течение более длительного времени.

Рис. 3: Влияние продолжительности отверждения в воде на прочность бетона

Продолжительность отверждения бетона зависит от

1. Причина отверждения, т.е. предотвращение пластической усадки, контроль температуры, прочности и долговечности бетона.
2. Размер бетонного конструктивного элемента
3. Тип марки бетона и скорость твердения бетона
4. Температурно-влажностный режим окружающей среды
5. Условия воздействия на поверхность бетона во время и после отверждения
6. Требование отверждения продолжительность в соответствии со спецификацией бетона

Комитет Американского института бетона (ACI) 301 рекомендует минимальный период отверждения, соответствующий бетону, достигающему 70 процентов указанной прочности на сжатие.Часто указываемое семидневное отверждение соответствует примерно 70 процентам указанной прочности на сжатие.

Индийский стандарт IS 456 — 2000 рекомендует, чтобы продолжительность отверждения бетона составляла не менее семи дней в случае обычного портландцемента и не менее десяти дней для бетона с минеральными добавками или цементными смесями. Он также рекомендует, чтобы продолжительность отверждения была не менее десяти дней для бетона, подвергающегося воздействию сухой и жаркой погоды, и 14 дней для бетона с минеральными добавками или смешанного цемента в жаркую и сухую погоду.

Ссылки
1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по отверждению бетона
2. BS 8110 — Британский стандарт по проектированию и строительству железобетонных и предварительно напряженных бетонных конструкций
3. IS 456-2000: Индийский стандартный свод правил для простого и железобетона
1. Что такое твердение бетона?

Отверждение цементного бетона определяется как процесс поддержания нормальных условий влажности и температуры бетона для реакции гидратации, при которой бетон со временем приобретает затвердевшие свойства.

2. Почему требуется выдержка цементобетона?

Отверждение цементного бетона необходимо по следующим причинам:
1. Для предотвращения преждевременного высыхания бетона из-за солнечной радиации и ветра.
2. Поддерживать температуру бетона за счет процесса гидратации.
3. Для упрочнения и сцепления с внутренними материалами и арматурой. Это помогает предотвратить повреждение соединения между бетоном и арматурой из-за вибрации и ударов.
4. Разработать непроницаемый, без трещин и прочный бетон.

3. Какое время для затвердевания бетона?

Время начала отверждения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона. На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.

4. Какова продолжительность выдержки цементобетона?

Продолжительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность бетонных конструктивных элементов.Однако через 28 дней после заливки бетона процесс гидратации бетона завершается на 99%. Далее продолжение лечения бесполезно.

5. Какие стандартные коды для твердения бетона?

1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по отверждению бетона.
2. BS 8110 — Британский стандарт проектирования и строительства железобетонных и предварительно напряженных бетонных конструкций.
3. IS 456 — 2000: Индийский стандартный свод правил для простого и железобетона.

Подробнее:
1. Методы отверждения бетона для различных типов конструкций / конструкций
2. Методы отверждения бетонных конструкций и их сравнение
3. Отверждение высокоэффективного бетона — методы и продолжительность отверждения
4. Метод ускоренного отверждения для Испытание бетона на прочность при сжатии
5. Методы отверждения бетона для различных типов конструкций / конструкций

Отверждение бетона | Время и продолжительность отверждения | Методы отверждения

Бетон — это 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 придать любую желаемую форму и уплотнить, чтобы образовалась плотная масса.

Бетон следует укладывать в такое положение, в котором он не начал терять пластичность. Время, когда бетон полностью потерял свою пластичность и стал твердым, называется окончательным временем схватывания бетона.

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

Время начального и окончательного схватывания цемента

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. Отверждение бетона не мгновенное и продолжается в течение более длительного периода, что требует большего количества воды для обработки гидратации. Таким образом, бетон оставался влажным до завершения реакции гидратации в бетоне. Этот процесс называется отверждением бетона.

или

Отверждение — это процесс, при котором бетон остается влажным, 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, в результате чего бетон быстро высыхает из-за экзотермической реакции с выделением тепла. Чтобы завершить процесс гидратации, бетон держат во влажном состоянии, чтобы как можно скорее достичь максимальной прочности бетона.

Так как есть много часто задаваемых вопросов по выдержке бетона. Ниже приведены некоторые из них.

Порядок выдержки бетона:

Слив воды с поверхности бетона приводит к отверждению бетона. Вода с температурой ниже 5 ⁰ C не подходит для твердения бетона. Поскольку реакция гидратации в бетоне отводит тепло и сохраняет бетон в тепле, использование холодной воды с температурой ниже 5 ⁰ C на бетоне может привести к растрескиванию и разрушению. Попеременное высыхание и смачивание бетонной поверхности приводит к изменению объема бетона и, в конечном итоге, к растрескиванию.

Каков период твердения бетона?

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

Для ясного понимания проверьте график ниже.

Из приведенного выше графика видно, что бетон достиг 50% своей проектной прочности при отверждении в течение 3-7 дней. 75% прочности на сжатие достигается за 14 дней. 90% расчетной прочности бетона достигнуто за 28 дней. Так что со временем становится ясно, что прочность бетона увеличивалась.

Минимальное время отверждения цементного бетона: —

Ранняя прочность бетона является наиболее важной, и она отвечает за предел прочности бетона. Мы должны проводить надлежащее отверждение, учитывая условия окружающей среды, тип конструктивных элементов, температуру окружающей среды. Как уже упоминалось, поддержание надлежащей температуры также играет жизненно важную роль в бетоне, он не должен быть ниже 5 ⁰ C. Бетон остается влажным не менее 28 дней. В настоящее время из-за нехватки времени излечить можно, следуя современным методикам, за 14-20 дней.Тем не менее, всегда рекомендуется поддерживать бетон во влажном состоянии не менее 14 дней.

Согласно IS 456-2000, бетон не должен выдерживаться менее 7 дней для обычного портландцемента и не менее 10 дней для бетона с минеральными добавками или цементной смеси. В случае жаркой погоды и засушливых температурных условий время выдержки должно составлять не менее 10 дней для OPC и 14 дней для бетона с цементно-минеральными добавками.

Время затвердевания бетона зависит от следующих факторов:

1. Установленная прочность бетона
2. Марки бетона
3. Атмосферная температура:
   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. Ponding:

Этот метод принят для плит перекрытия. Бетонная поверхность разделена на небольшие водоемы, и эти водоемы непрерывно наполняются водой в течение 14 дней.

2.Мокрые покрытия:

Этот метод применяется для колонн, фундаментов и нижней поверхности плит, где создание водоемов невозможно. Для покрытия бетона необходимы непроницаемые покрытия, такие как мешки из мешковины или гессиан; эти мембраны опрыскиваются водой, чтобы бетон оставался влажным.

3. Мембранное отверждение бетона:

Создание пруда не подходит в местах с высокими температурами воздуха. Вода испаряется из-за чрезмерного нагрева.Мембранное отверждение применяется для предотвращения потери содержания воды в бетоне из-за атмосферной температуры.

Мембранное отверждение помогает герметизировать, образуя непроницаемый слой на поверхности бетона, который в конечном итоге сопротивляется испарению. Эта процедура обычно выполняется кистью или распылением отвердителя на бетонной поверхности.

Доступны различные отверждающие составы для достижения мембранного отверждения из них, ниже четыре метода являются важными и широко используются.

Отверждающая смесь на основе синтетической смолы

Синтетическая смола — это смесь, которая образует непроницаемую мембрану на бетонной поверхности, чтобы противостоять испарению воды из бетона.

Чтобы продолжить оштукатуривание, мембрану из синтетической смолы можно легко удалить, разбрызгав горячую воду на бетонную поверхность. Следовательно, он подходит для участков, где на бетон наносилась последующая обработка.

Акриловый отверждающий компаунд:

Акриловый отвердитель — отвердитель на основе полимера, полученный из полимеров акриловой кислоты.

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

Состав для отверждения воска:

Отверждаемый воск имеет свойства, аналогичные свойствам синтетической смолы. Использование воска на окрашиваемых или облицованных плиткой поверхностях не рекомендуется, поскольку воск ухудшает адгезию между поверхностью и штукатуркой или плиткой.

Отвердитель хлорированного каучука:

Хлорированный каучук при укладке образует толстую мембрану на поверхности бетона.Использование отвердителя на основе хлорированного каучука эффективно герметизирует бетон, не оставляя мелких пор. Но возраст хлорированного каучука намного меньше, и он не может оставаться дольше.

4. Паровая выдержка бетона:

Эта процедура применяется на заводе по производству сборных железобетонных изделий, где бетонные элементы производятся серийно. Пар содержит в себе тепловую влагу, и он распыляется на поверхность бетона, чтобы сохранить влажность бетона, а также увеличивает 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 инфракрасное излучение воздействует на бетон, увеличивая начальную температуру, что увеличивает прочность бетона. Это наиболее эффективный метод, чем отверждение паром, поскольку повышение начальной температуры в бетоне не снижает предел прочности бетона. Этот метод принят для пустотелых бетонных элементов, где нагреватели помещены в бетонные элементы, излучающие температуру 90 ⁰

6.Отверждение бетона электрическим током:

В этом методе бетон отверждается путем пропускания к нему переменного тока. Две пластины, одна вверху, а другая внизу бетонной поверхности, действуют как электрод, и затем к ним пропускается переменный ток. Между этими электродами поддерживается разность потенциалов 30 В или 60 В. Отверждение бетона за 28 дней может быть достигнуто за три дня с помощью этого метода.

Часто задаваемые вопросы по отверждению бетона:

Какое минимальное время отверждения цементного бетона?

Минимальное время отверждения, необходимое для достижения максимальной прочности бетона, составляет 28 дней.

Какие методы лечения?

Пруд, мокрые покрытия, отверждение мембраны, отверждение электрическим током и инфракрасным излучением.

Почему цементобетон требует отверждения?

После добавления воды в цемент начинается процесс гидратации, отводящий тепло. Вода склонна к испарению и для достижения максимальной прочности бетона. Бетон остается влажным до завершения процесса гидратации.

Когда начинать выдержку бетона?

Вода должна наноситься на поверхность бетона в течение нескольких дней вскоре после его схватывания, поскольку реакции гидратации между цементом и водой продолжаются в течение более длительного периода времени, из-за чего происходит затвердевание бетона.

Также читайте:

Марки бетона и соотношение бетона
14 различных типов цемента
Важные свойства бетона

КАК НАС НА FACEBOOK

Для получения мгновенных обновлений присоединяйтесь к нашей трансляции WhatsApp.