Сколько бетон набирает прочность: График набора прочности бетона, таблица прочности бетона

Содержание

Через какое время бетон набирает прочность. Причины почему бетон не набирает прочность

Подавляющее большинство самодеятельных строителей считают по не совсем понятным причинам, что за окончанием укладки в опалубку либо завершением работ по выравниванию стяжки процесс бетонирования законченным. Между тем, время схватывания бетона значительно больше, чем время на его укладку. Бетонная смесь – живой организм, в котором по окончании укладочных работ происходят сложные и протяженные по времени физико-химические процессы, связанные с превращением раствора в надежную основу строительных конструкций.

Прежде чем производить распалубку и наслаждаться результатами приложенных усилий, нужно создать максимально комфортные условия для созревания и оптимальной гидратации бетона, без которой невозможно достижение требуемой марочной прочности монолита. Строительные нормы и правила содержат выверенные данные, которые приведены в таблицах времени схватывания бетона.

Температура бетона, С Срок твердения бетона, сутки
1 2 3 4 5 6 7 14 28
Прочность бетона, %
0 20 26 31 35 39 43 46 61 77
10 27 35 42 48 51 55 59 75 91
15 30 39 45 52 55 60 64 81 100
20 34 43 50 56 60 65 69 87
30 39 51 57 64 68 73 76 95
40 48 57 64 70 75 80 85
50 49 62 70 78 84 90 95
60 54 68 78 86 92 98
70 60 73 84 96
80 65 80 92

Уход за бетоном после заливки: основные цели и методы

Процессы, связанные с проведением мероприятий, которые предшествуют распалубке, содержат несколько технологических приемов. Цель выполнения таких мероприятий одна – создание железобетонной конструкции, максимально соответствующей по своим физико-техническим свойствам параметрам, которые заложены в проект. Основополагающим мероприятием, безусловно, является уход за уложенной бетонной смесью.

Уход заключается в выполнении комплекса мероприятий, которые призваны создать условия, оптимально соответствующие происходящим в смеси физико-химическим преобразованиям, во время набора прочности бетона. Неукоснительное следование предписанным технологией ухода требованиям позволяет:

  • свести к минимальным значениям усадочные явления в бетонном составе пластического происхождения;
  • обеспечить прочностные и временные значения бетонного сооружения в параметрах, предусмотренных проектом;
  • предохранить бетонную смесь от температурных дисфункций;
  • препятствовать прелиминарному отвердению уложенной бетонной смеси;
  • предохранить сооружение от различного происхождения воздействий механического или химического генеза.

Процедуры ухода за свежеобустроенной железобетонной конструкцией следует начинать непосредственно по окончании укладки смеси и продолжаться до тех пор, пока ей не будет достигнуто 70 % прочности, предусмотренной проектом. Это предусматривается требованиями, изложенными в пункте 2.66 СНиПа 3.03.01. Распалубку можно провести и в более ранние сроки, если это обосновано сложившимися параметрическими обстоятельствами.

После окончания укладки бетонной смеси следует провести осмотр опалубочной конструкции. Цель такого осмотра – выяснение сохранения геометрических параметров, выявление протечек жидкой составляющей смеси и механических повреждений элементов опалубки. С учетом того, сколько времени застывает бетон, точнее сказать – с учетом времени его схватывания, проявившиеся дефекты необходимо устранить. Среднее время, за которое может схватиться свежеуложенная бетонная смесь, составляет около 2-х часов, в зависимости от температурных параметров и марки портландцемента. Конструкцию необходимо предохранять от любого механического воздействия в виде ударов, сотрясений, вибрационных проявлений столько, сколько времени сохнет бетон.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Бетонная смесь любого состава имеет свойство схватываться и получать необходимые прочностные характеристики при прохождении двух стадий. Соблюдение оптимального соотношения временных, температурных параметров и значений приведенной влажности имеет определяющее значение для получения монолитной конструкции с запланированными свойствами.

Стадийные характеристики процесса заключаются в:

  • схватывании бетонного состава. Время предварительного схватывания не велико и составляет ориентировочно 24 часа при средней температуре +20 Со. Начальные процессы схватывания происходят в течение первых двух часов по затворении смеси водой. Окончательное схватывание происходит, как правило, в течение 3–4 часов. Применение специализированных полимерных добавок позволяет, при определенных условиях, период начального схватывания смеси сократить до нескольких десятков минут, но целесообразность такого экстремального метода бывает оправданной по большей части при поточном производстве железобетонных элементов промышленных конструкций;
  • отвердевании бетона. Бетон набирает прочность, когда в его массе протекает процесс гидратации, иными словами – удаление воды из бетонной смеси. Часть воды при прохождении этого процесса удаляется при ее испарении, другая часть связывается на молекулярном уровне с составляющими смесь химическими соединениями. Гидратация может происходить при неукоснительном соблюдении температурно-влажностного режима отвердевания. Нарушение условий приводит к сбоям в прохождении физико-химических процессов гидратации и, соответственно, к ухудшению качества железобетонной конструкции.

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Логически понятно, что применение для приготовления бетонных составов разных марок портландцемента приводит к изменению времени твердения бетона. Чем выше марка портландцемента, тем меньше время для набора прочности требуется смеси. Но при использовании любой марки, будь это марка 300 либо 400, не следует прикладывать к железобетонной конструкции значительные механического характера нагрузки раньше, чем по истечении 28 дней. Хотя время схватывания бетона по таблицам, приведенным в строительных правилах, может быть и меньше. Особенно это касается бетонов, приготовленных с применением портландцемента марки 400.

Марка цемента Время твердения различных марок бетона
за 14 суток за 28 суток
100 150 100 150 200 250 300 400
300 0.65 0.6 0.75 0.65 0.55 0.5 0.4
400 0.75 0.65 0.85 0.75 0.63 0.56 0.5 0.4
500 0.85 0.75 0.85 0.71 0.64 0.6 0.46
600 0.9 0.8 0.95 0.75 0.68 0. 63 0.5

Проектирование, строительство и окончательное обустройство любых построек с применением железобетонных компонентов требует внимательного отношения ко всем стадиям возведения. Но от тщательности изготовления бетонных составляющих, в особенности фундаментов, в значительной степени зависит долговечность и надежность всего сооружения. Соблюдение сроков, за какое время схватываются бетонные смеси и составы, можно с уверенностью назвать основой успеха в любом строительном процессе.

Возведение конструкций различной конфигурации и назначения предполагает заливку фундамента. Поэтому многие строители, преимущественно начинающие, интересуются тем, каково же время набора прочности бетона. Сразу стоит отметить, что этот процесс зависит от многочисленных моментов, среди которых не только условия окружающей среды, но и составляющие самого раствора, используемого для заливки фундамента.

В этой статье мы попробуем разобраться, как набирает прочность бетон и есть ли методы ускорения этого процесса.

В чем суть процесса?

Условно, он делится на 2 этапа:

  1. Схватывание. Этот этап происходит в течение первых 24 часов после замешивания основы. Время схватываемости раствора зависит от показателей температуры в помещении или на улице. И если обеспечить должные условия, то можно ускорить схватывание бетонной массы.
  2. Твердение. Как только основа схватится, то наступает затвердение. Как ни странно, но затвердевание фундамента продолжается в течении 12-24 месяцев. При этом заявленные производителем значения, при обеспечении благоприятных условий, определяется на 28 день после заливки.

Интересно, что во многих источниках можно найти, от чего зависит кинетика набора прочности — температур, время. влажность, качество ингредиентов. Но мало где найдешь ответ на вопрос, за счет чего бетон набирает прочность? Это происходит в процессе гидратации цемента.

В сухом материале присутствуют 4 основных элемента:

  • аллит;
  • белит;
  • трехкальциевый алюминат;
  • четырехкальциевый аллюмоферрит.

Первым при замесе в реакцию вступает аллит, но это самый хрупкий минерал. Далее идут алюминаты и алюмоферриты. Последним в реакцию вступает белит, он же и дает необходимую прочность. При этом он гидратируется постепенно, ежегодно набирая нужные параметры. Даже спустя 50 лет процесс гидратации идет, соответственно, все это время бетон продолжает набирать прочность.

Процесс гидратации цемента начинается с момента смешения с водой и продолжается в течение долгого времени

Что же касается именно бетона, то его параметры зависят от степени гидратации цемента. Если речь идет о низкой степени, то спустя 4 недели она достигнет искомых 90%. В высокопрочном составе через это же время будет только половина (до 49%), и в дальнейшем с течением времени она будет только нарастать. В среднем за 3-5 лет прирост составляет порядка 60%.

Что влияет на вызревание фундамента

Как было сказано ранее, на то, сколько бетон набирает прочность, влияет целый ряд нюансов, к основным из которых относится:

  • температурные условия окружающей среды;
  • уровень влажности в месте, где производится заливка основы;
  • марка цемента;
  • время.
Температурные условия

Набор прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды, это актуальный вопрос для большинства людей, которые собственными силами занимаются заливкой фундамента. Тут стоит запомнить одно главное правило: чем холоднее на улице или в помещении, где проводится бетонирование поверхности, тем больше время твердения.

При температуре ниже 0°С укрепление основы приостанавливается и, как следствие, срок набора прочности увеличивается на неопределенное время. Порой достижение заявленных производителем прочностных характеристик происходит спустя несколько лет. Это когда процесс происходит в северных регионах. Такое явление обусловлено тем, что вода, имеющаяся в цементной массе, замерзает. А поскольку за счет влаги обеспечивается необходимая для процесса гидратация, то и затвердевание, так сказать, «замораживается».

Но как только на улице начнет теплеть и станет выше нулевой отметки, твердение продолжится. И так далее. Так выглядит набор прочности бетона в зависимости от температуры.

Теплые погодные условия «активизируют» и ускоряют твердение цементной основы. Скорость твердения бетона в зависимости от температуры прямо пропорциональна увеличению показателей окружающей среды. Так, при 40°С заявленные производителем показатели достигаются через 7-8 дней. Именно по этой причине многие опытные специалисты рекомендуют проводить заливку бетонного фундамента на приусадебном участке в жаркую погоду, за счет чего требуется гораздо меньше времени на организацию всего строительного процесса в целом, нежели в случае с заливкой фундамента в более холодную погоду.

Зимой, как только температура опускается до отметки 0 градусов, процесс гидратации полностью прекращается

Но даже в этом случае не стоит «пережаривать» бетон — пока нижние слои схватятся, верхние начнут трескаться. Это не добавляет ни эстетики, ни твердости. При проведении работ в жаркое время поверхность 2-3 раза в день обильно поливают водой и накрывают целлофаном.

За сколько бетон набирает прочность в зимнее время года? По сути, возведение фундамента зимой — это трудоемкий процесс, который требует использования специального оборудования для регулярного прогрева цементной массы с целью ускорения процесса его затвердевания.

При работе с бетонной массой с целью ускорения ее затвердевания нагрев свыше 90°С недопустим. Это может привести к растрескиванию будущей поверхности.

Для того, чтобы понять каким образом температура влияет на процесс затвердевания, можно изучить график набора прочности бетона. Это позволит визуально разобраться в данном явлении. График набора состоит из линий, которые выстроены на основании данных, собранных для цемента М400 при разном режиме.

График твердения бетона позволяет определить, какое процентное соотношение от марочных показателей будет достигнуто через некоторый временной промежуток. Проще говоря, по этим линиям можно узнать, сколько дней масса набирает марочное значение твердости при той или иной температуре.

Время

С целью определения оптимального, можно даже сказать, безопасного срока начала проведения строительных работ зачастую берется во внимание таблица набора прочности. По ней можно с легкостью определить за какое время застынет фундамент, приготовленной из той или иной марки цемента. Поэтому опытные специалисты всегда и пользуются подобными информационными таблицами.

Марка цемента

Среднесуточная t цементной основы, °С

Срок затвердевания по суткам

Показатели твердости бетонной массы на сжатие (% от заявленной)

М200-300, замешанный на портландцементе марки 400-500

В том случае, если нормативно-безопасный срок установлен на отметке в 50%, то самым оптимальным сроком старта строительных работ будет 72-80% от заявленных марочных показателей.

Показатели влажности

Сниженные показатели влажности окружающей среды негативно отражаются на процессе твердения фундаментной базы. При полнейшем отсутствии влаги процесс гидратации практически не происходит, и набор твердости неизбежно останавливается. Именно поэтому очень важно следить за влажностью заливаемого фундамента.

Если в помещении или на улице, где осуществляется заливка или кладка фундамент, повышенная влажность (70-90°), то скорость нарастания прочностных показателей возрастает.

Прогрев до такого высокого температурного режима при минимальных значениях влажности обязательно приведет к засыханию залитой поверхности и снизит скорость твердения. Чтоб избежать таких последствий, необходимо регулярно производить увлажнение. При таких обстоятельствах в жаркую погоду твердение будет происходить очень быстро.

ВИДЕО: Сколько твердеет бетон

Состав и эксплуатационные данные цемента

Если цемент обладает способностью тепловыделения и сразу после заливки он быстро твердеет, то после замерзания в цементной массе воды процесс твердения неизменно остановится. По этой причине во время строительных работ холодное время года лучше отдавать предпочтение смесям, приготовленным на основе противоморозных добавок.

Так, к примеру, глиноземистая масса после заливки выделяет в 7 раз больше теплоэнергии, нежели обычный портландцемент. Благодаря этому замешанная на основе такого цемента строительная смесь способна быстро набирать прочность даже при температуре ниже 0°С. что, собственно, и обусловлено его популярностью использования в холодное время года.

Стоит отметить и то, что марка цемента также влияет на скорость твердения заливки или кладки. Представленная дальше таблица наглядно демонстрирует эти данные.

Вот, собственно, и все, что нужно знать о затвердевании фундамента. Надеемся, эта информация будет использована вами на практике и поможет достичь поставленной задачи наилучшим образом!

ВИДЕО: Как ускорить затвердевание бетона

Уход за бетоном

Стоп-халтура!
Очень и очень многие дачные строители думают, что следующая важная операция после окончания укладки бетона в опалубку — это распалубка и наслаждение результатами своего труда. На самом деле это не так. После окончания укладки бетона в опалубку начинается следующий серьезный строительный технологический процесс — уход за бетоном. С помощью создания оптимальных условий для гидратации в процессе ухода за бетоном достигается планируемая марочная прочность бетонного камня. Отсутствие этапа ухода за бетоном может привести к деформациям, возникновению трещин и уменьшению скорости набора прочности бетоном.
Уход за бетоном — это комплекс мероприятий по созданию оптимальных условий для выдерживания бетона до набора установленной марочной прочности. Основные цели ухода за бетоном:

  • Минимизировать пластическую усадку бетонной смеси;
  • Обеспечить достаточную прочность и долговечность бетона;
  • Предохранить бетон от перепадов температур;
  • Предохранить бетон от преждевременного высыхания;
  • Предохранить бетон от механического или химического повреждения.

Уход за свежеуложенным бетоном начинается сразу же после окончания укладки бетонной смеси и продолжается до достижения 70 % проектной прочности [пункт 2. 66 СНиП 3.03.01-87] или иного обоснованного срока распалубки .
По окончании бетонирования необходимо осмотреть опалубку на предмет сохранения заданных геометрических размеров, течей и поломок. Все выявленные дефекты следует устранить до начала схватывания бетона (1-2 часа от укладки бетонной смеси). Твердеющий бетон необходимо предохранять от ударов, сотрясений и любых других механических воздействий.
В начальный период ухода за бетоном, сразу же после окончания его укладки во избежание размыва и порчи его поверхности, бетон следует укрыть полиэтиленовой пленкой, брезентом или мешковиной.
Особенно тщательно следует сохранять температурный и влажностный режим твердения бетона. Нормальная влажность для твердения это 90-100% в условии избытка воды. Как показано выше в таблице № 52 набор прочности в условиях влажности существенно увеличивает итоговую прочность цементного камня.

При преждевременном обезвоживании (которое также может произойти при утечке цементного молока из негидроизолированной опалубки) бетон получает недостаточную прочность поверхностей, склонность к отслаиванию песка от бетона, увеличенное водопоглощение, сниженную устойчивость против атмосферных и химических воздействий. Также при преждевременном обезвоживании возникают ранние усадочные трещины, и возникает опасность последующего образования поздних усадочных трещин. Преждевременные усадочные трещины образуются в первую очередь вследствие быстрого уменьшения объема свежеуложенного бетона на открытых участках поверхности за счет испарения и выветривания воды. При высыхании бетона он уменьшается в объеме и дает усадку. В результате этой деформации возникают структурные и внутренние напряжения, которые могут привести к трещинам. Усадочные трещины появляются сначала на поверхности бетона, а затем могут проникать вглубь. Поэтому необходимо позаботиться об отсроченном высыхании бетона. Оно должно начаться только тогда, когда бетон наберет достаточную прочность, чтобы выдерживать усадочное напряжение без образования трещин. При образовании ранних трещин, когда бетон еще остается пластичным, образующиеся усадочные трещины можно закрыть с помощью поверхностной вибрации.
Высыхание бетона ускоряется на ветру, при пониженной влажности и при температуре воздуха ниже, чем температура твердеющего бетона. Поэтому поверхность бетона надо предохранять от высыхания в период ухода за бетоном. После того как бетон наберет прочность 1,5 МПа (примерно 8 часов твердения) нужно регулярно увлажнять поверхность бетона водой путем рассеянного полива (не струей!). Можно укрыть поверхность мешковиной, брезентом или опилками и смачивать их водой, укрывая сверху полиэтиленовой пленкой, создавая условия по типу влажно-высыхающего компресса. Увлажнение бетона не проводится при среднесуточных температурах ниже +5°С. При угрозе промерзания бетон можно укрыть дополнительно теплоизолирующими материалами (пенопластом, минеральной ватой, ветошью, сеном, опилками и т.п.).
Даже если постоянное увлажнение бетона водой невозможно, бетон следует укрыть полимерной пленкой толщиной не менее 0,2 мм (200 микрон). Полотнища пленки должны быть уложены максимально возможными цельными кусками с минимум швов. Соединяют полотнища пленки внахлест с перекрытием в 30 см с проклейкой клейкой лентой. Кромки пленки должны плотно прилегать к бетону, чтобы минимизировать испарение воды из-под пленки.
Во избежание повреждения свежеуложенного бетона движущими грунтовыми водами необходимо оградить его от размывания до достижения прочности не ниже 25% (1-5 суток в зависимости от условий при положительной температуре).
Срок окончания ухода за бетоном совпадает со сроком его безопасной распалубки.

Таблица №69. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения

Бетон

Срок
твердения,
суток

Среднесуточная температура бетона, °С

прочность бетона на сжатие % от 28-суточной

М200 — М300 на
портландцементе
М-400, М-500

*Условно безопасный строк начала работ на фундаменте.

Уход за бетоном и температурный режим

Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C. При бетонировании при среднесуточной температуре воздуха от + 5°C до — 3°C, температура бетонной смеси при массе цемента более 240 кг /м3 (марка бетона М200 и выше) должна быть не менее +5°C, а при меньшем количестве цемента не менее +10°C.
Безопасное бетонирование при температуре воздуха менее — 3°C и однократное замораживание бетона и его оттаивание возможно только тогда, когда температуру бетонной смеси как минимум в течение 3 дней поддерживалась на уровне не ниже + 10 °C.

Бетонирование при холодной погоде

При холодной погоде наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При среднесуточной температуре + 5 °C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как при температуре +20 °C. При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может разрушиться. Неиспользованная при гидратации цемента избыточная вода образует в твердеющем бетоне систему капиллярных пор.
При воздействии мороза вода, находящаяся в порах, полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести к разрушению их структуры. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит из-за разрыва кристаллами льда связей между поверхностью зернистого заполнителя и цементным клеем (цементным камнем).
Устойчивости свежеуложенного бетона к замерзанию можно добиться специальным составом бетонной смеси и требуемыми сроками твердения бетона при положительной температуре.

Таблица №70. Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (директива RILEM*)

Температура бетона (среднесуточная температура)

Класс прочности цемента

5 °C

12 °C

20 °C

Необходимое время твердения (дни) для достижения устойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением 0,60

М400 Д20
32,5
Н
(32,5N)

32,5R
(быстротвердеющий)

4
2,5N

45
,5R
(быстротвердеющий)

*Международный союз лабораторий и экспертов в области строительных материалов, систем и конструкций.

Таблица № 71 Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию *

Класс (марка) бетона

Прочность бетона монолитных конструкций к моменту замерзания, %

Количество суток выдержки бетона при температуре бетона

В7,5-В10 (М100)

В12,5-В25
(M150 —
М
350)

В30 (М400) и выше

Бетон в водонасыщенным состоянии с попеременными циклами замораживания

Бетон с противоморозными добавками, рассчитанными на определенную температуру

*Адаптировано с упрощением из таблицы №6 СНиП 3. 03.01-87

К эффективным мерам для производства работ по бетонированию в зимнее время относятся:

  • использование цемента с быстрым набором прочности (литера “R” в классе прочности),
  • повышение содержания цемента в бетонной смеси,
  • снижение водоцементного отношения,
  • предварительный подогрев заполнителей (до + 35°C) и воды (до + 70°C) для бетонной смеси [таблица 6 СНиП 3.03.01-87] ,
  • использование противоморозных и воздухововлекающих добавок.

При применении подогрева бетона нельзя нагревать его до температур выше +30°C. При применении горячей воды с температурой до + 70°C ее предварительно следует смешать с зернистым заполнителем (до введения цемента в бетонную смесь), чтобы не «запарить» цемент. Для этого соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель:

  • одновременно с заполнителем подают основную часть нагретой воды,
  • после нескольких оборотов подают цемент и заливают остальную часть воды,
  • продолжительность перемешивания увеличивают в 1,25 -1,5 раза по сравнению с летними нормами для получения более однородной смеси (минимум 1,5 — 2 минуты),
  • продолжительность вибрирования бетонной смеси увеличивают в 1,25 раза.

При предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания [пункт 2.56 СНиП 3.03.01-87]. После укладки бетона и вибрирования, его необходимо укрыть полимерной пленкой и теплоизолирующими материалами (в том числе возможно использование снега), чтобы сохранить выделяющееся тепло при гидратации цемента (на протяжении 3-7 суток в нормальных условиях). При морозах следует построить над фундаментом парник и подогревать его.

Для самодеятельных дачных строителей без опыта можно рекомендовать придерживаться следующего правила: производить бетонные работы при ожидаемых среднесуточных температурах в пределах
28 суток
от момента заливки фундамента ниже
+5
°C
не рекомендуется.

Также следует помнить, что не допускается оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период
. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда-ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания [пункт 6.6 ВСН 29-85]. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

Бетонирование при жаркой погоде

Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов.
При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50% для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза. Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок [пункт 2.63 СНиП 3.03.01-87]. Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона.
Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей.
При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки. В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед.
Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается.
Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой.
Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.

Таблица №72. Мероприятия по уходу за бетоном в зависимости от температуры воздуха.

Мероприятия по уходу за бетоном

Температура воздуха °C

от -3°C до +5°C

от +5°C до +10°C

от +10°C до +15°C

от +15°C до +25°C

>
+
2
5°C

Накрыть пленкой, увлажнять поверхность, увлажнять опалубку, покрыть бетон влагосохраняющим материалом

Да при сильном ветре

Накрыть пленкой, увлажнять поверхность.

Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию

Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию, устроить парник, подогревать 3 дня до T +10°C

Постоянно поддерживать тонкий слой воды на поверхности бетона

Вопрос: сколько нужно ждать, пока произойдет затвердения бетона? Как и за какое время бетон набирает прочность? Действительно ли нужно ждать 28 суток после того, как залит бетон? Когда можно нагружать бетонные конструкции?

Каждому застройщику или строителю выгоднее построить конструкцию, здание или сооружение за кратчайшие сроки. Но бытует целый ряд мнений о том, что необходимо после выполнения работ по бетонированию конструкций ждать пока конструкция «затвердеет»
, чтоб потом приступить к следующему этапу строительства.

Нужно ли после заливки бетона ожидать 28 суток?

Для правильного вывода необходимо проанализировать нормативные документы и определить режим, этапы и сроки строительства.

При выполнении бетонных работ сталкиваются с двумя актуальными вопросами:

  1. Через какое время можно снимать опалубку?
  2. Через какое время можно нагружать железобетонный элемент или конструкцию?

Рассмотрим последовательно эти вопросы.

Для сборных железобетонных изделий очень важно определить отпускную прочность
.

Отпускная прочность
– это набранная прочность бетона, устанавливаемая нормативами, при которой железобетонное изделие возможно поставлять с завода на строительную площадку.

Величина отпускной прочности устанавливается согласно ГОСТов или других нормативных документов в зависимости от:

  • вида и размера конструкции;
  • состава бетона;
  • условий твердения;
  • температуры окружающей среды и климатических условий региона;
  • сроком и величины загрузки;
  • условия транспортировки.

Ниже, в таблице 1
приводятся в зависимости от вида и класса бетона, усредненные значения отпускной прочности в процентах от проектной.

Таблица 1

Итак, отпускная прочность сборных железобетонных изделий в зависимости от целого ряда факторов составляет 50÷100% от проектной. Вывод №1:

при достижении отпускной прочности можно уже производить монтаж и затем нагружать железобетонные конструкции, с расчетом на то, что полное нагружение (100%) наступит не позже 28 суток от момента изготовления изделий. Более конкретный порядок и сроки нагружения сборных конструкций оговаривается в ППР (проект производства работ).

Также в строительстве существует такое понятие, как распалубочная прочность

.

Распалубочная прочность
– это минимальная набранная прочность бетона, при которой возможно извлечь опалубку, не повреждая бетон. Для сборных железобетонных изделий опалубочная прочность должна быть достаточная для безопасной транспортировки. Условия и скорость набора прочности для каждого изделия или конструкции определяются предприятием-изготовителем.

В условиях стройплощадки, при изготовлении монолитных конструкций распалубку, как правило выполняют непосредственно перед началом загружения конструкции.

СНиП 3.03.01-87
устанавливает следующие условия распалубки железобетонных конструкций (смотри таблицу 2
).

Таблица 2

Параметр
Распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут)
Прочность бетона (в момент распалубки конструкций), не ниже:
— теплоизоляционного 0,5 МПа
— конструкционно-теплоизоляционного 1,5 МПа
— армированного 3,5 МПа, но не менее 50 % проектной прочности
— предварительно напряженного 14,0 МПа, но не менее 70 % проектной прочности
Распалубка железобетонных конструкций с последующей обработкой бетона (п. 2.34) 70 % от проектной прочности

Российский нормативный документ ТР 80-98 «Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса»
приводит следующие разрешения по распалубки и нагрузки конструкций, таблица 3.

Необходимая прочность бетона для распалубки и нагрузки конструкции:

Таблица 3

Строительные конструкции
свыше 70%
70% и менее
прочность бетона, % от проектной
Боковые щиты опалубки на фундаменте и колоннах, стенах, ригелей и балок допускается при нормальных условиях твердения Снимать через 6 — 72 ч
Несущие щиты опалубки 100 См. ниже
Длина пролета несущих железобетонных плит до 3 м 100 70
Длина пролета несущих железобетонных плит (кроме плит) до 6 м 100 70
Колонны, несущие конструкции (балки, ригели, плиты) пролетом 6 м и более 100 80
Конструкции с напрягаемой арматурой 100 80

Примечания:

  1. Следует твердо помнить, что полностью на 100 % загружать конструкцию можно только, когда бетон наберет свою полную проектную прочность.
  2. Снимать боковые щиты ненесущей части опалубки можно при условии, когда разность температур между бетоном и наружным воздухом соответствует следующему условию:
  • Dt = 20 °С для конструкций с М п = 2 – 5;
  • Dt = 30 °С для конструкций с М п больше 5,
    где
    М п — модуль поверхности конструкции (отношение суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкций в м 2 к ее объему в м 3), м -1 .

Дальнейшие мероприятия по выполнению опалубочных работ и движение работников по железобетонным конструкциям допускается, когда прочность бетона составляет 1,5 МПа и более. (СНиП 3.03.01-87
,
п. 2.17). Также, в этом нормативном документе есть указание (п.2.110), что при использовании промежуточных опор (подпорок) для перекрытия пролетов, при частичной или последовательной снятии опалубки, допустимая распалубочная прочность может быть понижена, а это означает большую оборачиваемость опалубки и уменьшения сроков строительства. Более конкретные мероприятия по раннем снятие опалубки должно определятся исходя из конкретных условий строительства и освещаться в ППР.

Некоторые литературные источники указывают следующие значения для распалубки железобетонных конструкций, табл. 4
:

Таблица 4

Вывод №2:

исходя из всего выше приведенного и анализируя все таблицы по распалубочной прочности бетона и его нагружении, распалубочная прочность находится в пределах 50…80% от проектной. Тогда:

  1. распалубку конструкции допускается проводить, когда фактическая прочность бетона достигнет 70% от проектной, и в этом случае можно постепенно загружать дальше;
  2. распалубку конструкции допускается проводить, при фактической прочности 50% от проектной, только необходимо установить дополнительные опоры для страховки и исключения прогибов. В этом случае также можно постепенно нагружать конструкцию (ставить опалубку, кладку, и т.д.).
Через сколько времени бетон может набрать распалубочную прочность, при которой можно еще и нагружать конструкцию?

Как уже выше вспоминалось, при разных условиях (температура, влажность, атмосферные осадки и т. д.) разный бетон набирают прочность по разному. На рис. 2
приведен график скорости набора прочности в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки).

Из графика видно, что в лабораторных условиях при постоянной температуре 60°С среднюю распалубочную прочность бетон (70%) приобретает через 32 часа (1,3 сут), а при температуре 30°С – приобретает примерно за 4 сут.

Так как на строительных объектах, в течении суток температура окружающего воздуха колеблется, то берут во внимание среднесуточную температуру, которая летом составляет 18…28°С, а осенью достигает и 5…10°С. При таких температурах бетон будет набирать прочность намного медленнее.

Рис. 1. График скорости набора прочности бетона в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки)

На предприятиях по изготовлению бетона и конструкций из него, должны быть графики набора прочности бетона определенного состава. Для примерного определения прочности конкретного бетона, можно воспользоваться графиками набора прочности в зависимости от вида цемента, температуры и класса бетона (рис. 2
) из нормативных документов .

Ниже приведен рост прочности бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха или ТВО, (в % от R 28):

Графики набора прочности (табл. 5-9)

Набор прочности бетона класса С15 – С25 на портландцементе марки М400 (% от R 28):

Таблица 5

Возраст бетона, сут. Температура бетона, °С
-3 0 5 10 20 30 40 50 60
1/2 1 4 5 12 17 28 38 50
1 3 5 9 12 23 35 45 55 63
2 6 12 19 25 40 55 65 75 80
3 8 18 27 37 50 65 77 85
5 12 28 38 50 65 78 90
7 15 35 48 58 75 87 98
14 20 50 62 72 87 100
28 25 65 77 85 100

Набор прочности бетона класса С30 на портландцементе марки М500 (% от R 28):

Таблица 6

Возраст бетона, сут. Температура бетона, °С
-3 0 5 10 20 30 40 50 60
1 8 12 18 28 40 55 65 70
2 16 22 32 50 63 75 85 90
3 10 22 32 45 60 74 85 92 98
5 16 32 45 58 74 85 96
7 19 40 55 66 82 92 100
14 25 57 70 80 92 100
28 30 70 90 90 100

Набор прочности бетона класса С15 – С25 на шлакопортландцементе марки М400 (% от R 28):

Таблица 7

Возраст бетона, сут. Температура бетона, °С
-3 0 5 10 20 30 40 50 60
1/2 2 4 7 20 25 32 42
1 3 6 10 16 30 40 50 65
2 3 8 12 18 30 40 60 75 90
3 5 13 18 25 40 55 70 90
5 8 20 27 35 55 65 85
7 10 25 34 43 65 70 92
14 12 35 50 60 80 96 100
28 15 15 65 80 100

Набор прочности бетона класса С40 на портландцементе марки М600 (% от R 28):

Таблица 8

Возраст бетона, сут Температура бетона, °С
0 5 10 20 30 40
1 8 13 21 32 45 59
2 17 25 36 52 65 75
3 23 35 46 62 74 83
7 42 57 68 83 90 98
14 58 73 82 94 100
28 71 83 92 100

Набор прочности бетона с применением противоморозных добавок:

Таблица 9

Противоморозная добавка
Вид вяжущего
Температура твердения бетона, °С
Прочность бетона, % от
R
28
при твердении на морозе через число суток
7
14
28
90
1) Нитрит натрия (в водном растворе), Na
N
O
2
портландцемент -5 25 40 60 100
-10 15 25 35 70
-15 5 10 20 50
2) Нитрит натрия кристаллический, Na
N
O
2
портландцемент -5 25 40 60 100
-10 15 25 35 70
-15 5 10 20 50
3) Нитродап шлакопортландцемент -5 15 25 45 90
-10 10 15 25 60
-15 5 15 40

Вывод №3:

из графиков и таблиц видно, что бетон на основе портландцемента при среднесуточной температуре 10 и выше набирает 50% прочности от проектной за 5…7 суток, а бетон на шлакопортландцементе набирает при тех же самых условиях – за 14 и более суток. Зимой при отрицательных температурах с применением даже противоморозных добавок (табл.9) бетон набирает проектную прочность за 90 суток и больше. Для ускорения времени набора требуемой прочности при зимнем бетонировании необходимо использовать электропрогрев.

Для быстрого набора прочности, согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции.
2.
Бетонные работы»
(п. 2.15) за бетоном нужен соответствующий уход. Уход за бетоном начинается сразу после укладки его в опалубку и продолжают до момента распалубки. Бетон следует хранить от прямого попадания солнечных лучей и атмосферных осадков, ветра, а также создать тепловлажностные условия для его твердения (накрыть пленкой). Рекомендуется бетон изготовленный на портландцементе в течении 7 суток поливать водой, а на основе малоактивных и шлакопортландцементах поливать не менее 14 суток. При температуре воздуха 15°С рекомендуется поливать бетон через 3 часа в течении первых 3 суток. При средней температуре воздуха от +5 до 0°С полив и смачивания бетона не осуществляется. Полная нагрузка (расчетная) железобетонных конструкций допускается только после того, как бетон будет иметь проектную прочность.

Отдельно хотелось заострить внимание на фундаменте, так как есть некоторые особенности его работы:

  1. Наилучшее время для строительства фундамента является лето (хороший температурный режим).
  2. Нежелательно, подвергать фундамент длительному простою, т.к. замокание котлована, морозное пучение, попеременное замораживание и оттаивание грунтов основания приводит к его разрушению.
  3. Выше перечисленные факторы приводят к неравномерной усадке фундамента.
  4. Если все-таки есть необходимость оставить фундамент зимовать, необходимо его «законсервировать» — закрыть и защитить от атмосферных осадков, исключить замокания и затопление грунта вблизи фундамента (примерно 0,4…0,5 м).
  5. Так как бетон при благоприятных условиях набирает 50…80% от проектной прочности за 7…14 дней, тогда допускается нагружать фундамент через 7…14 суток, с учетом, что полное нагружение (100%) наступит только после 28 суток с момента заливки фундамента.
  6. При использовании ускорителей твердения при нормальной температуре возможно уже нагружать фундамент и через 5 дней.
  7. Фундамент следует нагружать равномерно, чтобы избежать неравномерной осадки основания.

Для более точной подстраховки для контроля прочности фундаментов или других железобетонных конструкций изготавливают серию стандартных образцов-кубов 150х150х150 или 100х100х100 мм, которые потом испытывают на сжатие.

Литература:

  1. Как построить дом. Как бетон набирает крепость? Время затвердевания бетона, график набора крепости. Режим доступа:
  2. ТР 80-98 Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса. МОСКВА – 1998.
  3. ВСН 20-68 Указания на бетонирование в зимнее время дорожных оснований под асфальтобетонные покрытия в г. Москве.

Конев Александр Анатольевич

Наиболее часто задаваемые вопросы и ответы на них

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос-Ответ.

Чем грозит индивидуальному застройщику ошибка в выборе бетона для фундамента?

Две типичные ошибки – завышение и занижение марки бетона. Первая приводит к созданию излишнего запаса прочности. Следствие – необоснованное увеличение стоимости строительства из-за перерасхода материалов. Во втором случае конструкции обладают недостаточной прочностью и жесткостью, что может привести к их разрушению в процессе эксплуатации. Абсолютно недопустимо готовить бетонную смесь вручную, поскольку бетон не набирает необходимой прочности. Автоматически перемешанный бетон прочнее перемешанного вручную более чем на 80%.

Как транспортировать бетон в труднодоступное место на строительном объекте?

В настоящее время более простым и практичным методом доставки бетона  в опалубку является перекачка бетононасосом. При этом достигается равномерность в укладке бетона, устраняются простои, связанные, например, с необходимостью строительства лесов или с ожиданием подхода бадьи, и самое главное, значительно снижаются затраты по укладке бетона.

 

Необходим ли уход за бетоном?

Бетон нуждается в обязательном уходе для создания нормальных условий твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем регулярного поливка и укрытия от солнечных лучей. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми или другими пленками. Для того чтобы бетон набрал необходимую прочность, он должен быть влажным на протяжении всего времени набора прочности. Бетон набирает прочность всю свою жизнь, но наиболее интенсивно в самые первые дни после укладки. Поэтому удержание воды в бетоне после его схватывания является очень важным фактором при изготовлении ответственных изделий и конструкций из бетона. Согласно СНиП бетон без пластификаторов выдерживают под слоем сырых опилок, песка или мешковины не менее 7 дней и периодически поливают водой (при температуре воздуха свыше 20°С — через 3 часа), в том числе и ночью. А бетон с пластификаторами — не менее 14 суток!

Как контролировать воду в бетоне?

Для нормальной гидратации цемента нужно около 25% воды по отношению к массе цемента (водоцементное соотношение — в/ц). Но бетон, приготовленный с таким количеством воды, будет чрезвычайно жестким, поэтому обычно количество воды увеличивают для улучшения пластичности и удобоукладываемости бетона. Нужно учитывать что вода, не принявшая участие в реакции гидратации цемента, будет уменьшать плотность бетона, и, образовывая поры, существенно уменьшать прочность бетона. При в/ц соотношении больше 0,6 возможно расслоение бетонной смеси. Контроль необходимого соотношения в/ц возможен только в условиях промышленного производства. Для улучшения удобоукладываемости бетона при сохранение низких значения в/ц используются специальные добавки, в бетон: пластификаторы и суперпластификаторы. После набора бетоном некоторой прочности, лишняя вода уже не в состоянии увеличивать объем смеси, раздвигая компоненты бетонной смеси, и будет заполнять только поры в бетоне. Реакция гидратации цемента довольно длительная: при хорошем уходе бетон может повышать прочность годами. Известно, что чем старше бетон, тем он прочнее. Это утверждение верно, только если соблюдены следующие условия: положительная температура и высокая влажность (не менее 90%). Поэтому во время интенсивного набора прочности бетоном, стандартные 28 суток бетон должен быть влажным. Таким образом, при замешивании смеси лишняя вода ухудшает качество бетона. Поэтому недопустимо добавление воды в автобетоносмеситель при выгрузке бетона.

Каким видом транспорта доставить бетонную смесь на объект?

Существует два способа доставки бетонной смеси: автосамосвалом и автобетоносмесителем. При перевозке бетонной смеси автосамосвалом смеси угрожает расслаивание, в результате чего на строительную площадку попадает неоднородная бетонная смесь, которая потребует дополнительного перемешивания. Этого можно избежать, доставляя бетонную смесь в автобетоносмесителе, в котором бетонная смесь перемешивается во время транспортировки, и расслоения не происходит.

 

 

Как долго может находиться бетонная смесь в автобетоносмесителе до начала ее укладки?

Продолжительность транспортирования бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха и активности цемента, применяемого для изготовления бетона, и колеблется от 45 минут до 2-х часов. Для сохранения качества бетона при его длительной транспортировке, сохранения требуемой удобоукладываемости смеси в бетонную смесь необходимо вводить замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы.

Существует мнение, что пока миксер автобетоносмесителя вращается, бетон не схватится. Так ли это ?

Это мнение абсолютно неверно. Реакция гидратации цемента начинается сразу после смешивания его с водой, и замедлить или даже остановить ее можно только добавлением специальных добавок, которые позволяют отодвинуть сроки схватывания бетона на 2-4 часа. Длительное перемешивание (в течение нескольких часов) только ухудшает качество бетона, так как рвутся начинающиеся образовываться связи цементного клея (цемент в бетоне выступает в качестве связующего вещества (клея)). Если вращать бочку миксера свыше 3-х часов, то бетон вообще может не схватиться. Это будет уже не бетон, а смесь щебня, покрытая затвердевшим слоем цементного раствора, и прочность эта смесь уже не наберет никогда.

Что лучше для заливки полов — цементный раствор или товарный бетон?

Для заливки полов в жилых или производственных помещениях лучше применять бетон, так как при одинаковых прочностных характеристиках ,износостойкость бетона примерно в три раза выше износостойкости раствора.

Для чего нужны добавки в бетон?

Прежде всего — для повышения качества бетона и получения дополнительных специальных свойств, что позволяет ускорить темпы ведения строительства, а также значительно его удешевить. Как показывает опыт зарубежных производителей , бетон с добавками применяется на каждом строительном объекте, так как к обычному бетону предъявляют все более высокие требования, которые без добавок практически невозможно выполнить без существенных затрат.

Какие бывают добавки?

Сегодня существует множество различных добавок, при жарком климате, например, часто используются замедлители твердения. При производстве полов, подвергающихся  замерзанию/оттаиванию,  рекомендуется применять  воздухо-поглощающие добавки. Для повышения удобоукладываемости товарного бетона применяются пластификаторы и суперпластификаторы. Для бетонирования в фундаментах, насыщенных водой, а также для строительства бассейнов  применяются добавки, повышающие водонепроницаемость бетона.

 

Сколько времени фундамент набирает прочность. От чего зависит и как быстро происходит набор прочности бетона За какое время бетон набирает 70 прочности

Показатель прочности — основная характеристика бетона как конструкционного материала. Одним из его свойств является набор прочности бетона со временем. Только после полного затвердевания можно сделать оценку качества, поскольку показатель достигает максимальных значений.

После укладки в смеси начинают происходить физико-химические процессы по превращению его в прочную основу для строительной конструкции. Как только под их влиянием вода и цемент вступают во взаимодействие, раствор постепенно теряет свою подвижность и изменяет свойства. Формирование новой структуры происходит в течение определенного времени. Вызревание бетона предполагает прохождение раствором двух стадий: начальной — схватывания, и завершающей — затвердевания. Их прохождение дает возможность получить прочностные свойства соответствующие бетону определенного класса и марки.

Во время транспортировки в автобетоносмесителе смесь остается подвижной благодаря постоянному перемешиванию и тиксотропным ее свойствам. Прекращение механического воздействия на раствор после заливки увеличивает его вязкость, и он начинает схватываться. Все выявленные дефекты нужно устранять в начале первой стадии вызревания, она начинается сразу после заливки бетонной смеси и длится недолго.

Время схватывания зависит от температуры воздуха. Постоянная температура +20°С считается идеальным условием для первой стадии застывания раствора, позволяющим ему схватиться за 3 часа. При изменении этого условия длительность схватывания может уменьшиться или увеличиться. Дольше всего эта стадия длится при температурных значениях окружающего воздуха близких к 0 градусов.

Стадия твердения

После окончательного схватывания раствора начинается стадия твердения. На начальном этапе заполнитель, скрепленный кристаллизованными частицами цемента, не обеспечивает требуемую прочность. Но с началом реакции гидратации, твердение становится наиболее динамичным. Бетонная основа за 7 суток становится намного прочнее. За этот небольшой отрезок времени бетон набирает 70 процентов прочности. После происходит замедление этого процесса и еще 25% твердости набираются на протяжении трех недель. Полное затвердевание происходит через несколько лет.

Сколько бетон набирает прочность?

Если марка раствора определяется через 28 дней после заливки, то это и есть ответ на интересующий многих вопрос, за сколько бетон набирает твердость. Но не стоит забывать о некоторых особенностях набора прочности бетона в зависимости от температуры:

  • При низких температурах воздуха значения прочности растут медленнее;
  • При нулевой отметке вовсе не твердеет, поскольку гидратация цемента из-за замерзшей воды становится невозможной, потепление активизирует набор твердости;
  • Влажная среда помогает бетонному основанию становиться прочнее;
  • При пониженной влажности набор замедляется и даже может прекратиться, из-за нехватки воды, которая нужна для гидратации вяжущего.

Зависимость времени набора прочности от температуры

По приведенным в таблице данным видно, что временной показатель затвердевания бетонной основы зависит от марки и температурных условий.

Нужно иметь в виду, что скорость затвердевания раствора – величина непостоянная. На графике хорошо видно, что набранная скорость в первую пятидневку затем начинает постепенно уменьшаться. Временной интервал, в котором происходит ускоренное твердение раствора, принято называть периодом выдерживания. В это время важно обеспечить залитому раствору необходимые температурные и влажностные условия.

Хотя график набора прочности бетона составлен на месяц, данный процесс выходит за рамки этого временного периода (СП 63.13330.2012). Для окончательного затвердевания конструкции могут потребоваться годы.

От чего зависит набор прочности?

Если созданы благоприятные условия, то бетонное основание затвердевает за 28 дней. Но под влиянием некоторых факторов время набора прочности может увеличиваться или наоборот сокращаться. Срок затвердевания бетонного камня зависит от:

  • Постоянства температурных показателей во время вызревания бетона;
  • Уровня влажности;
  • Возможных атмосферных осадков и их интенсивность;
  • Марки цемента;
  • Времени выполнения заливки.

Температура

Если говорить о влиянии температуры окружающей среды на набор прочности бетона, то здесь действует следующее правило: чем холоднее, тем больше времени займет затвердевание бетонного основания. При отрицательной температуре процесс останавливается, из-за чего время окончательного затвердевания увеличивается. Поэтому на севере, где вызревание бетонного камня проходит в условиях низких температур, процесс может длиться годами.

Такой большой срок обусловлен тем, что вода, необходимая для реакции гидратации не может испаряться, поскольку постоянно замерзает. Но при наступлении тепла и повышении температуры воздуха до положительных значений, процесс затвердевания бетонной конструкции возобновляется.

Время

При определении сроков проведения работ по бетонированию основания строительной конструкции пользуются таблицей набора твердости. В ней приведены прочностные показатели, которых достигает бетонный камень через определенный отрезок времени после заливки при разных температурных значениях.

Влажность

Понижение влажности окружающего воздуха в месте бетонирования отрицательно сказывается на процессе твердения бетонного камня. В сухом воздухе испарение воды из раствора происходит намного быстрее, поэтому скорость набора необходимой прочности бетона достаточно высокая. Но ускоренная гидратация цемента недостаточно скрепляет компоненты, и бетонная основа получается непрочной.

Оптимальный показатель влажности 66-70%.

Летом время застывания заливки зависит от влажности основы. При максимальной влажности повышается скорость нарастания твердости.

Цемент и добавки

Использование при замесе раствора портландцемента разных марок приводит к изменению времени его твердения. Поскольку, чем выше марка цемента, тем меньше дней требуется бетону, чтобы набрать марочную прочность. Существенное влияние на скорость застывания смеси оказывает ее состав и характеристики исходных материалов.

Зимой в раствор добавляют противоморозные смеси. Поскольку сразу после заливки он сможет немного затвердеть благодаря тепловыделению, а вот после замерзания воды процесс прекращается.

Летом наоборот лучше замедлить испарение влаги, чтобы защитить конструкцию от преждевременного пересыхания. Это несложно сделать с помощью специальных добавок, которые также улучшат прочностные показатели бетона.

Внимание! Если в составе будут пористые материалы, то испарение влаги будет происходить медленнее.

Для быстрого нарастания твердости бетона и получения качественной конструкции нужно обеспечить надлежащий уход. Причем начинать ухаживать следует сразу после заливки, и продолжать до момента снятия опалубки. Полная нагрузка конструкции возможна только после получения бетоном расчетной прочности.

Для твердения бетона характерны следующие особенности:

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

Заметим, что скорость набора прочности бетона – величина непостоянная. Твердение имеет наибольшую интенсивность в первые 7 суток с момента заливки бетонной смеси.
При нормальных условиях твердения через 7-14 дней бетон набирает 60-70% от своей 28-дневной прочности. В дальнейшем набор прочности не прекращается, но происходит гораздо медленнее, а к трехлетнему возрасту прочность бетона может достигать 200-250% от величины, определенной в возрасте 28 суток.

От чего зависит набор прочности и твердение

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

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

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

Зависимость от типа цемента и температуры твердения:

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

Время твердения,
суток

Тип цемента

Относительная
прочность бетона при различных температурах твердения

20 о С

10 о С

5 о С

0,45

0,42

0,26

0,16

0,37

0,34

0,21

0,12

0,23

0,19

0,11

0,06

0,58

0,58

0,37

0,22

0,52

0,32

0,19

0,38

0,34

0,21

0,12

0,65

0,66

0,43

0,26

0,38

0,23

0,47

0,45

0,28

0,17

0,78

0,82

0,54

0,33

0,75

0,78

0,51

0,31

0,67

0,68

0,44

0,27

0,87

0,92

0,61

0,38

0,85

0,37

0,81

0,85

0,56

0,34

0,93

По присвоенной марке бетона можно понять, на какую наибольшую нагрузку в кгс/см 2 рассчитано то или иное изделие. Конечно, все железобетонные изделия выпускают с производства уже с отпускной прочностью, которая в летний период должна быть не менее 70% от марочной, а зимой — не менее 90%. Поэтому строительные организации могут сразу применять изделие в эксплуатацию.

Но потребителям, которые покупают готовую бетонную смесь для заливки фундамента или хотят самостоятельно ее изготовить, будет интересно узнать, за сколько дней набирает прочность бетон
и как этого добиться быстро?

28 дней для марочного контроля

Для марочного контроля технологи применяют период в 28 дней. Первую неделю, при теплой погоде, бетон интенсивно набирает свою прочность, около 70 процентов от фактической. Это происходит за счет взаимодействия цементных зерен и воды, в результате чего образуются гидросиликаты калия. Процесс может затянуться не на один год. Например, у некоторых железобетонных изделий, к которым предъявлялась марка бетона М 200 , через несколько лет прочность достигала бетона марки 400 .

Когда снять опалубку?

Если вы самостоятельно заливаете фундамент, то рекомендуется снимать опалубку фундамента через трое суток, но нагружать бетонную конструкцию лучше через неделю. При зимних условиях рост прочности значительно уменьшается. Если конструкцию не накрыть, то бетон может замерзнуть и вообще не набрать прочность. Для летнего периода также требуется особый уход, то есть постоянное увлажнение и укрытие от прямых солнечных лучей, чтобы не вызвать пересыхание бетонной поверхности.

Тепловлажная обработка ускоряет набор прочности бетона

Через сколько дней наберет прочность бетон, если он подвергается тепловлажностной обработке? Через несколько часов. Если в пропарочной камере температура 80-90 градусов, то конструкция набирает прочность до 60-70 процентов от марочной уже через 12-14 часов. Но в таких условиях бетон быстро теряет воду, и при этом начинает усыхать. Поэтому самый лучший бетон считается тот, что набирал прочность в естественных условиях.

Для скорейшего набора прочности можно использовать специальные добавки для бетона , которые применяют в процессе приготовления смеси. Дозирование производится от количества цемента. С использованием добавок бетон может набрать марочную прочность за две недели. Опять же, если твердение происходит в теплое время года. Для зимы применимы противоморозные добавки , которые поддерживают в бетоне положительную температуру на период схватывания.

При самостоятельной заливке ленточного фундамента можно приблизительно сориентироваться, за сколько дней бетон наберет прочность
— за месяц. Поэтому постарайтесь выдержать этот интервал, чтобы в дальнейшем при нагрузке конструкции предотвратить неприятные последствия.

Во время строительства дома приходится пройти этап сооружения железобетонных конструкций. Узнаем все физико-химические процессы, происходящие в бетоне и можно ли на них повлиять.

После завершения монолитных работ наступает достаточно продолжительный этап выдержки и набора железобетонными конструкциями прочности. Мы расскажем, в каком уходе нуждается бетон во время твердения, как его ускорить и какие физико-химические явления сопровождают этот процесс.

Процесс твердения бетона

Химия процесса твердения

Сооружение бетонных конструкций, полностью отвечающих расчётным характеристикам — настоящее искусство, которое невозможно постичь без понимания сложной и непрерывной последовательности преобразований, происходящих в структуре материала. Прообразы строительных вяжущих, отдаленно напоминающих современный цемент, появились ещё во 3–2 тысячелетии до н.э.

Однако состав и соотношение компонентов таких смесей подбирались исключительно экспериментальным путём вплоть до конца XVIII века, когда был запатентован так называемый «романцемент». Это стало первой вехой в научном подходе к развитию строительного бетона.

Химическая природа твердения современного цемента весьма сложна, она включает длинную цепочку перетекающих друг в друга процессов, в ходе которых формируются сначала простейшие химические, а затем всё более прочные физические связи, приводящие к образованию монолитного камнеподобного материала.

Подробно рассматривать эти процессы для человека, неискушённого в химии как науке, нет никакого смысла, гораздо полезнее оценка внешних признаков таких явлений и их практического смысла.

В современном строительстве используется преимущественно портландская цементная смесь, состоящая из обожжённой глины, гипса и известняка, а с точки зрения химии — из оксидов кальция, кремния, алюминия и железа. Первичное сырье проходит термическую обработку и тонкое измельчение, после чего компоненты смешиваются в точно определённой пропорции.

Главная цель обработки в процессе производства — разрушить природные химические и физические связи веществ, которые впоследствии восстанавливаются в присутствии воды. Цемент, в отличие от необработанной глины и извести, твердеет вследствие не высыхания, а гидратации, поэтому его намокание после окончательного отверждения не приводит к размягчению и повышению вязкости.

В отличие от атмосферных вяжущих, быстро отвердевающих на воздухе, цемент твердеет практически весь срок эксплуатации бетонных конструкций. Связано это с тем, что в толще застывшего изделия остаются вещества, не успевшие вступить в реакцию с водой.

В действительности при производстве бетонной смеси воду в нее добавляют в количестве, заведомо недостаточном для реагирования всех частиц минерального вяжущего. Связано это с тем, что повышенное содержание воды в бетоне приводит к его расслоению, значительной усадке при твердении и появлении внутренних напряжений.

Тем не менее, остатки минеральных веществ продолжают реагировать, ведь в толще своей бетон имеет ненулевую влажность. Из-за этого его твердение происходит не мгновенно, а в течение продолжительного времени. Из всего срока твердения можно выделить наиболее интенсивный период, который для бетона на портландцементе составляет 28–30 дней.

Если в течение этого времени бетонное изделие находится в соответствующих условиях, оно принимает 100% расчётной прочности. При этом всего за 6–8 дней твердения прочность бетона достигает 60–70% от марочной, а треть расчётной прочности изделие приобретает уже на 2–3 сутки.

Сезонная специфика

Твердение смесей на цементном вяжущем сопровождается двумя процессами — незначительным увеличением объёма и выделением тепла. Из-за этого протекание реакций отверждения может существенно отличаться в зависимости от внешних условий.

Сначала нужно разобраться с увеличением объёма. Этот процесс имеет определённую практическую пользу: способствует более лёгкому отделению опалубки и предварительно растягивает арматуру, увеличивая качество сцепления и позволяя стали воспринимать растягивающую нагрузку практически сразу после её возникновения, минуя стадию упругой деформации.

Негативные последствия от расширения возникают в ситуациях, когда бетон стеснён формой, например при заливке бетонных стяжек, шпонок в сборно-монолитных конструкциях и производстве изделий в жёсткой несъёмной опалубке. В подобных случаях обязательно требуется устройство сжимаемой оболочки, компенсирующей линейное расширение.

Выделение тепла может иметь как положительный, так и отрицательный эффект. Для начала нужно понимать, что нагрев твердеющей бетонной массы наиболее ярко выражен в первые 50 часов после приготовления смеси. Интенсивность нагрева возрастает соразмерно габаритам изделия, ведь из толщи бетона сложнее отводить тепло. Также нужно учесть, что бетон с высоким содержанием цемента будет нагреваться сильнее низкомарочного.

При низких температурах воздуха способность бетона нагреваться в процессе твердения позволяет относительно легко поддерживать нормальный температурный режим. При том, что в обычных условиях минимальная температурная отметка для проведения бетонных работ составляет +5 °С, заливать изделия в несъёмную опалубку из пенополистирола можно даже при морозе до -3 °С: собственное выделение тепла позволит поддерживать необходимую температуру.

Даже обычные бетонные конструкции можно защищать утепляющими материалами для поддержания нужного температурного режима или обустраивать тепляки, в которых просто сохраняется плюсовая температура. Важно отметить, что после набора бетоном 50–60% прочности мороз не оказывает разрушительного воздействия по той причине, что большинство воды уже успело вступить в реакцию. Однако скорость твердения при этом падает практически до нуля, что нужно учитывать при определении сроков выдержки.

В жаркую погоду естественный нагрев бетонной смеси оказывает негативное влияние. Вода с поверхности испаряется слишком быстро, к тому же нагрев провоцирует линейное расширение, сопровождающееся раскрытием трещин, что в процессе твердения бетона недопустимо.

Поэтому массивные изделия, находящиеся под открытым солнцем, нужно постоянно увлажнять и охлаждать проточной водой хотя бы в первые 7–10 суток после заливки. Остаток срока выдержки бетон может оставаться под укрытием из полиэтиленовой плёнки.

Ускорение схватывания и набора прочности


В зависимости от марки, бетону достаточно 20–30 часов чтобы окончательно принять форму, после чего его можно обильно поливать водой, чтобы сделать процесс набора прочности более интенсивным.

Высокая температура также способствует ускоренному твердению, но только при условии, что нагрев будет однородным по всей толщине отливаемого изделия. Так, на заводах ЖБИ твердение ускоряют, обдавая изделие паром при температуре 70–80 °С, но нужно помнить, что нагрев свыше 90 °С для твердеющего бетона губителен.

Обеспечить максимальную скорость набора прочности можно правильным водоцементным отношением приготовленной смеси, установленным ГОСТ 30515 2013. Также ускорить процесс можно внесением различных добавок: хлорида кальция, сульфата и хлорида натрия, углекислого натрия (соды).

Но нужно помнить, что применение ускорителей схватывания ограничено их предельным содержанием, а также типом бетонной конструкции, маркой бетона и арматуры, типом используемого цемента. Больше ясности в этот вопрос может внести ГОСТ 30459–96.

В заключение следует отметить, что в гражданском строительстве необходимость ускорить твердение бетона возникает крайне редко. Бетон приобретает большую часть марочной прочности достаточно быстро, поэтому в случае заливки перекрытий или армированных поясов продолжать строительные операции можно уже спустя 7–10 дней после выполнения монолитных работ.

Если же речь идёт о фундаменте, то ускорять твердение не имеет практически никакого смысла: основание здания должно пройти усадку в течение года чтобы опорный слой грунта успел стабилизироваться и возможный перекос мог быть устранён корректирующим слоем или в процессе возведения коробки.
опубликовано

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Уход за бетоном

Стоп-халтура!
Очень и очень многие дачные строители думают, что следующая важная операция после окончания укладки бетона в опалубку — это распалубка и наслаждение результатами своего труда. На самом деле это не так. После окончания укладки бетона в опалубку начинается следующий серьезный строительный технологический процесс — уход за бетоном. С помощью создания оптимальных условий для гидратации в процессе ухода за бетоном достигается планируемая марочная прочность бетонного камня. Отсутствие этапа ухода за бетоном может привести к деформациям, возникновению трещин и уменьшению скорости набора прочности бетоном.
Уход за бетоном — это комплекс мероприятий по созданию оптимальных условий для выдерживания бетона до набора установленной марочной прочности. Основные цели ухода за бетоном:

  • Минимизировать пластическую усадку бетонной смеси;
  • Обеспечить достаточную прочность и долговечность бетона;
  • Предохранить бетон от перепадов температур;
  • Предохранить бетон от преждевременного высыхания;
  • Предохранить бетон от механического или химического повреждения.

Уход за свежеуложенным бетоном начинается сразу же после окончания укладки бетонной смеси и продолжается до достижения 70 % проектной прочности [пункт 2.66 СНиП 3.03.01-87] или иного обоснованного срока распалубки .
По окончании бетонирования необходимо осмотреть опалубку на предмет сохранения заданных геометрических размеров, течей и поломок. Все выявленные дефекты следует устранить до начала схватывания бетона (1-2 часа от укладки бетонной смеси). Твердеющий бетон необходимо предохранять от ударов, сотрясений и любых других механических воздействий.
В начальный период ухода за бетоном, сразу же после окончания его укладки во избежание размыва и порчи его поверхности, бетон следует укрыть полиэтиленовой пленкой, брезентом или мешковиной.
Особенно тщательно следует сохранять температурный и влажностный режим твердения бетона. Нормальная влажность для твердения это 90-100% в условии избытка воды. Как показано выше в таблице № 52 набор прочности в условиях влажности существенно увеличивает итоговую прочность цементного камня.

При преждевременном обезвоживании (которое также может произойти при утечке цементного молока из негидроизолированной опалубки) бетон получает недостаточную прочность поверхностей, склонность к отслаиванию песка от бетона, увеличенное водопоглощение, сниженную устойчивость против атмосферных и химических воздействий. Также при преждевременном обезвоживании возникают ранние усадочные трещины, и возникает опасность последующего образования поздних усадочных трещин. Преждевременные усадочные трещины образуются в первую очередь вследствие быстрого уменьшения объема свежеуложенного бетона на открытых участках поверхности за счет испарения и выветривания воды. При высыхании бетона он уменьшается в объеме и дает усадку. В результате этой деформации возникают структурные и внутренние напряжения, которые могут привести к трещинам. Усадочные трещины появляются сначала на поверхности бетона, а затем могут проникать вглубь. Поэтому необходимо позаботиться об отсроченном высыхании бетона. Оно должно начаться только тогда, когда бетон наберет достаточную прочность, чтобы выдерживать усадочное напряжение без образования трещин. При образовании ранних трещин, когда бетон еще остается пластичным, образующиеся усадочные трещины можно закрыть с помощью поверхностной вибрации.
Высыхание бетона ускоряется на ветру, при пониженной влажности и при температуре воздуха ниже, чем температура твердеющего бетона. Поэтому поверхность бетона надо предохранять от высыхания в период ухода за бетоном. После того как бетон наберет прочность 1,5 МПа (примерно 8 часов твердения) нужно регулярно увлажнять поверхность бетона водой путем рассеянного полива (не струей!). Можно укрыть поверхность мешковиной, брезентом или опилками и смачивать их водой, укрывая сверху полиэтиленовой пленкой, создавая условия по типу влажно-высыхающего компресса. Увлажнение бетона не проводится при среднесуточных температурах ниже +5°С. При угрозе промерзания бетон можно укрыть дополнительно теплоизолирующими материалами (пенопластом, минеральной ватой, ветошью, сеном, опилками и т.п.).
Даже если постоянное увлажнение бетона водой невозможно, бетон следует укрыть полимерной пленкой толщиной не менее 0,2 мм (200 микрон). Полотнища пленки должны быть уложены максимально возможными цельными кусками с минимум швов. Соединяют полотнища пленки внахлест с перекрытием в 30 см с проклейкой клейкой лентой. Кромки пленки должны плотно прилегать к бетону, чтобы минимизировать испарение воды из-под пленки.
Во избежание повреждения свежеуложенного бетона движущими грунтовыми водами необходимо оградить его от размывания до достижения прочности не ниже 25% (1-5 суток в зависимости от условий при положительной температуре).
Срок окончания ухода за бетоном совпадает со сроком его безопасной распалубки.

Таблица №69. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения

Бетон

Срок
твердения,
суток

Среднесуточная температура бетона, °С

прочность бетона на сжатие % от 28-суточной

М200 — М300 на
портландцементе
М-400, М-500

*Условно безопасный строк начала работ на фундаменте.

Уход за бетоном и температурный режим

Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C. При бетонировании при среднесуточной температуре воздуха от + 5°C до — 3°C, температура бетонной смеси при массе цемента более 240 кг /м3 (марка бетона М200 и выше) должна быть не менее +5°C, а при меньшем количестве цемента не менее +10°C.
Безопасное бетонирование при температуре воздуха менее — 3°C и однократное замораживание бетона и его оттаивание возможно только тогда, когда температуру бетонной смеси как минимум в течение 3 дней поддерживалась на уровне не ниже + 10 °C.

Бетонирование при холодной погоде

При холодной погоде наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При среднесуточной температуре + 5 °C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как при температуре +20 °C. При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может разрушиться. Неиспользованная при гидратации цемента избыточная вода образует в твердеющем бетоне систему капиллярных пор.
При воздействии мороза вода, находящаяся в порах, полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести к разрушению их структуры. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит из-за разрыва кристаллами льда связей между поверхностью зернистого заполнителя и цементным клеем (цементным камнем).
Устойчивости свежеуложенного бетона к замерзанию можно добиться специальным составом бетонной смеси и требуемыми сроками твердения бетона при положительной температуре.

Таблица №70. Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (директива RILEM*)

Температура бетона (среднесуточная температура)

Класс прочности цемента

5 °C

12 °C

20 °C

Необходимое время твердения (дни) для достижения устойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением 0,60

М400 Д20
32,5
Н
(32,5N)

32,5R
(быстротвердеющий)

4
2,5N

45
,5R
(быстротвердеющий)

*Международный союз лабораторий и экспертов в области строительных материалов, систем и конструкций.

Таблица № 71 Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию *

Класс (марка) бетона

Прочность бетона монолитных конструкций к моменту замерзания, %

Количество суток выдержки бетона при температуре бетона

В7,5-В10 (М100)

В12,5-В25
(M150 —
М
350)

В30 (М400) и выше

Бетон в водонасыщенным состоянии с попеременными циклами замораживания

Бетон с противоморозными добавками, рассчитанными на определенную температуру

*Адаптировано с упрощением из таблицы №6 СНиП 3.03.01-87

К эффективным мерам для производства работ по бетонированию в зимнее время относятся:

  • использование цемента с быстрым набором прочности (литера “R” в классе прочности),
  • повышение содержания цемента в бетонной смеси,
  • снижение водоцементного отношения,
  • предварительный подогрев заполнителей (до + 35°C) и воды (до + 70°C) для бетонной смеси [таблица 6 СНиП 3.03.01-87] ,
  • использование противоморозных и воздухововлекающих добавок.

При применении подогрева бетона нельзя нагревать его до температур выше +30°C. При применении горячей воды с температурой до + 70°C ее предварительно следует смешать с зернистым заполнителем (до введения цемента в бетонную смесь), чтобы не «запарить» цемент. Для этого соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель:

  • одновременно с заполнителем подают основную часть нагретой воды,
  • после нескольких оборотов подают цемент и заливают остальную часть воды,
  • продолжительность перемешивания увеличивают в 1,25 -1,5 раза по сравнению с летними нормами для получения более однородной смеси (минимум 1,5 — 2 минуты),
  • продолжительность вибрирования бетонной смеси увеличивают в 1,25 раза.

При предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания [пункт 2.56 СНиП 3.03.01-87]. После укладки бетона и вибрирования, его необходимо укрыть полимерной пленкой и теплоизолирующими материалами (в том числе возможно использование снега), чтобы сохранить выделяющееся тепло при гидратации цемента (на протяжении 3-7 суток в нормальных условиях). При морозах следует построить над фундаментом парник и подогревать его.

Для самодеятельных дачных строителей без опыта можно рекомендовать придерживаться следующего правила: производить бетонные работы при ожидаемых среднесуточных температурах в пределах
28 суток
от момента заливки фундамента ниже
+5
°C
не рекомендуется.

Также следует помнить, что не допускается оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период
. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда-ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания [пункт 6.6 ВСН 29-85]. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

Бетонирование при жаркой погоде

Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов.
При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50% для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза. Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок [пункт 2.63 СНиП 3.03.01-87]. Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона.
Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей.
При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки. В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед.
Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается.
Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой.
Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.

Таблица №72. Мероприятия по уходу за бетоном в зависимости от температуры воздуха.

Мероприятия по уходу за бетоном

Температура воздуха °C

от -3°C до +5°C

от +5°C до +10°C

от +10°C до +15°C

от +15°C до +25°C

>
+
2
5°C

Накрыть пленкой, увлажнять поверхность, увлажнять опалубку, покрыть бетон влагосохраняющим материалом

Да при сильном ветре

Накрыть пленкой, увлажнять поверхность.

Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию

Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию, устроить парник, подогревать 3 дня до T +10°C

Постоянно поддерживать тонкий слой воды на поверхности бетона

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение цемента (бетонной смеси).



Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение цемента (бетонной смеси).

В отсутствие воды никакого набора прочности не происходит (нужно поливать). То есть высохший бетон перестает набирать прочность и замерзший бетон перестает набирать прочность (нужно нагревать или использовать присадки-добавки). Если бетон потом нагреть или разморозить он продолжит набирать прочность, но наберет ее тем больше от номинала, чем позже произошла остановка твердения.

Считается, что при температуре 20 °С бетон (при доступе влаги = если не высох) набирает марочную прочность за 28 суток по волшебной формуле:


Прочность бетона на день n = Марочная прочность *(lg(n) / lg(28)) , где n не менее 3 дней
  • За первые трое суток при нормальных условиях бетон набирает не более 30% марочной прочности.
  • Через 1-2 недели (7-14 суток) бетон при нормальных условиях набирает 60-80% марочной прочности.
  • Через 4 недели (28 суток) бетон при нормальных условиях набирает 100% марочной прочности.
  • Через 3 месяца (90 суток) бетон при нормальных условиях набирает 120% марочной прочности.
  • В дальнейшем, при доступе влаги, бетон продолжит набирать прочность, но очень медленно.

Снижение температуры сильно замедляет твердение бетона, если не применять специальные добавки. Повышение температуры резко ускоряет твердение бетона, но следут не допускать высыхания бетона. Если бетон греть водяным паром при температуре 80oС в течение 16 часов, то бетон наберет 60-70% марочной прочности (заводская пропарка — изготовление свай и т.д.)

Нагревать бетон свыше 90 oС нельзя.

Теперь последует важное замечание:

Схватывание и твердение цемента это экзотермические процессы, т.е при наборе прочности бетоном выделяется весьма существенное количество тепла, что на практике увеличивает риск высыхания бетона и существенно снижает риск замерзания бетона.

Характерными (оценочными) величинами тепловыделения являются:

  • 200 кДж = 50 ккал на каждый килограмм портландцемента за 7 суток.
  • 200 кДж = 50ккал на каждый килограмм глиноземистого цемента за 1 сутки .

Набор прочности бетоном фундамента


Уход за бетоном

Стоп-халтура! Очень и очень многие дачные строители думают, что следующая важная операция после окончания укладки бетона в опалубку – это распалубка и наслаждение результатами своего труда. На самом деле это не так. После окончания укладки бетона в опалубку начинается следующий серьезный строительный технологический процесс – уход за бетоном. С помощью создания оптимальных условий для гидратации в процессе ухода за бетоном достигается планируемая марочная прочность бетонного камня. Отсутствие этапа ухода за бетоном может привести к деформациям, возникновению трещин и уменьшению скорости набора прочности бетоном. 

Уход за бетоном – это комплекс мероприятий по созданию оптимальных условий для выдерживания бетона до набора установленной марочной прочности.  Основные цели ухода за бетоном:


  • Минимизировать пластическую усадку бетонной смеси;  
  • Обеспечить достаточную прочность и долговечность бетона;
  • Предохранить бетон от перепадов температур;
  • Предохранить бетон от преждевременного высыхания;
  • Предохранить бетон от механического или химического повреждения.

Уход за свежеуложенным бетоном начинается сразу же после окончания укладки бетонной смеси и продолжается до достижения 70 % проектной прочности [пункт 2.66 СНиП 3.03.01-87] или иного обоснованного срока распалубки.

По окончании бетонирования необходимо осмотреть опалубку на предмет сохранения заданных геометрических размеров, течей и поломок. Все выявленные дефекты следует устранить до начала схватывания бетона (1-2 часа от укладки бетонной смеси). Твердеющий бетон необходимо предохранять от ударов, сотрясений и любых других механических воздействий.

В начальный период ухода за бетоном, сразу же после окончания его укладки  во избежание размыва и порчи его поверхности, бетон следует укрыть полиэтиленовой пленкой, брезентом или мешковиной.

Особенно тщательно следует сохранять температурный и влажностный режим твердения бетона. Нормальная влажность для твердения это 90-100% в условии избытка воды. Как показано выше  в таблице № 52 набор прочности в условиях влажности существенно увеличивает итоговую прочность цементного камня. 

При преждевременном обезвоживании (которое также может произойти при утечке цементного молока из негидроизолированной опалубки) бетон получает недостаточную прочность поверхностей, склонность к отслаиванию песка от бетона, увеличенное водопоглощение, сниженную устойчивость против атмосферных и химических воздействий. Также при преждевременном обезвоживании возникают ранние усадочные трещины, и возникает опасность последующего образования поздних усадочных трещин. Преждевременные усадочные трещины образуются в первую очередь вследствие быстрого уменьшения объема свежеуложенного бетона на открытых участках поверхности за счет испарения и выветривания воды. При высыхании бетона он уменьшается в объеме и дает усадку. В результате этой деформации возникают структурные и внутренние напряжения, которые могут привести к трещинам. Усадочные трещины появляются сначала на поверхности бетона, а затем могут проникать вглубь. Поэтому необходимо позаботиться об отсроченном высыхании бетона. Оно должно начаться только тогда, когда бетон наберет достаточную прочность, чтобы выдерживать усадочное напряжение без образования трещин.  При образовании ранних трещин, когда бетон еще остается пластичным, образующиеся усадочные трещины можно закрыть с помощью поверхностной вибрации.

Высыхание бетона ускоряется на ветру, при пониженной влажности  и при температуре воздуха ниже, чем температура твердеющего бетона. Поэтому поверхность бетона надо предохранять от высыхания в период ухода за бетоном.  После того как бетон наберет прочность 1,5 МПа (примерно 8 часов твердения) нужно регулярно увлажнять поверхность бетона водой путем рассеянного полива (не струей!).  Можно укрыть поверхность мешковиной, брезентом или опилками и смачивать их водой, укрывая сверху полиэтиленовой пленкой, создавая условия по типу влажно-высыхающего компресса.  Увлажнение бетона не проводится при среднесуточных температурах ниже +5°С. При угрозе промерзания бетон можно укрыть дополнительно теплоизолирующими материалами (пенопластом, минеральной ватой, ветошью, сеном, опилками и т.п.).  

Даже если постоянное увлажнение бетона водой невозможно, бетон следует укрыть полимерной пленкой толщиной не менее 0,2 мм (200 микрон). Полотнища пленки должны быть уложены максимально возможными цельными кусками с минимум швов. Соединяют полотнища пленки внахлест с перекрытием в 30 см с проклейкой клейкой лентой. Кромки пленки должны плотно прилегать к бетону, чтобы минимизировать испарение воды из-под пленки.

Во избежание повреждения свежеуложенного бетона движущими грунтовыми водами необходимо оградить его от размывания до достижения прочности не ниже 25% (1-5 суток в зависимости от условий при положительной температуре).

Срок окончания ухода за бетоном совпадает со сроком его безопасной распалубки.

Таблица №69. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения












Бетон

Срок

твердения,

суток

Среднесуточная температура бетона, °С

-3

0

+5

+10

+20

+30

   

прочность бетона на сжатие % от 28-суточной

М200 — М300 на

портландцементе

М-400, М-500

1

3

5

9

12

23

35

2

6

12

19

25

40

55*

3

8

18

27

37

50

65

5

12

28

38

50

65

80

7

15

35

48

58

75

90

14

20

50

62

72

90

100

28

25

65

77

85

100

*Условно безопасный строк начала работ на фундаменте.


Уход за бетоном и температурный режим

Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C. При бетонировании при среднесуточной температуре воздуха от + 5°C до — 3°C, температура бетонной смеси при массе цемента более 240 кг /м3  (марка бетона М200 и выше) должна быть не менее +5°C, а при меньшем количестве цемента не менее +10°C.

Безопасное бетонирование при температуре воздуха менее — 3°C  и однократное замораживание  бетона и его оттаивание возможно только тогда, когда температуру бетонной смеси как минимум в течение 3 дней поддерживалась на уровне не ниже + 10 °C.  


Бетонирование при холодной погоде

При холодной погоде наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При среднесуточной температуре + 5 °C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как при температуре +20 °C. При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может  разрушиться.  Неиспользованная при гидратации цемента избыточная вода образует в твердеющем  бетоне систему капиллярных пор.

При воздействии мороза вода, находящаяся в порах, полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести к разрушению их структуры. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит из-за разрыва кристаллами льда связей между поверхностью зернистого заполнителя и цементным клеем (цементным камнем).

Устойчивости свежеуложенного бетона к замерзанию можно добиться специальным составом бетонной смеси и требуемыми сроками твердения бетона при положительной температуре.


Таблица №70. Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (директива RILEM*)









 

Температура бетона (среднесуточная температура)

Класс прочности цемента

5 °C

12 °C

20 °C

 

Необходимое время твердения (дни) для достижения устойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением 0,60

 М400 Д20 32,5Н (32,5N)

5

3 ½

2

32,5R (быстротвердеющий)

2

1 ½

1

42,5N

2

1 ½

1

45,5R (быстротвердеющий)

¾

½

½

*Международный союз лабораторий и экспертов в области строительных материалов, систем и конструкций.


Таблица № 71 Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию *









Класс (марка) бетона

Прочность бетона монолитных конструкций к моменту замерзания, %

Количество суток выдержки бетона при температуре бетона

 

 

+5°C

+10°C

В7,5-В10 (М100)

50

14

10

В12,5-В25 (M150 – М350)

40

9

6

В30 (М400) и выше

30

6

4

Бетон в водонасыщенным состоянии с попеременными циклами замораживания

70

25

20

Бетон с противоморозными добавками, рассчитанными на определенную температуру

20

4

3

*Адаптировано с упрощением из таблицы №6 СНиП 3.03.01-87

К эффективным мерам для производства работ по бетонированию в зимнее время относятся:


  • использование цемента с быстрым набором прочности (литера “R”  в классе прочности),
  • повышение содержания цемента в бетонной смеси,
  • снижение водоцементного отношения,
  • предварительный подогрев заполнителей (до + 35°C) и воды (до + 70°C) для бетонной смеси [таблица 6 СНиП 3.03.01-87] ,
  • использование противоморозных и воздухововлекающих добавок.

При применении подогрева бетона нельзя нагревать его до температур выше +30°C. При применении горячей воды с температурой до + 70°C ее предварительно следует смешать с зернистым заполнителем (до введения цемента в бетонную смесь), чтобы не «запарить» цемент. Для этого соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель:


  • одновременно с заполнителем подают основную часть нагретой воды,
  • после нескольких оборотов подают цемент и заливают остальную часть воды,
  • продолжительность перемешивания увеличивают в 1,25 -1,5 раза по сравнению с летними нормами для получения более однородной смеси (минимум 1,5 — 2 минуты), 
  • продолжительность вибрирования бетонной смеси увеличивают в 1,25 раза.

При предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания [пункт 2.56  СНиП 3.03.01-87].  После укладки бетона и вибрирования, его необходимо укрыть полимерной пленкой и теплоизолирующими материалами (в том числе возможно использование снега), чтобы сохранить выделяющееся тепло при гидратации цемента (на протяжении 3-7 суток в нормальных условиях).  При морозах следует построить над фундаментом парник и подогревать его.

Для самодеятельных дачных строителей без опыта можно рекомендовать придерживаться следующего правила: производить бетонные работы при ожидаемых среднесуточных температурах в пределах 28 суток от момента заливки фундамента ниже +5°C не рекомендуется.

Также следует помнить, что не допускается оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда­ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания [пункт 6.6 ВСН 29-85]. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.


Бетонирование при жаркой погоде

Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси  приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов.

При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50%  для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза.  Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок [пункт 2.63 СНиП 3.03.01-87].  Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона.

Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей.

При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки.  В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед.

Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или  непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается.

Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой.

Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.


Таблица №72. Мероприятия по уходу за бетоном в зависимости от температуры воздуха.









Мероприятия по уходу за бетоном

Температура воздуха °C

 

< -3°C

от -3°C до +5°C

от +5°C до +10°C

от +10°C до +15°C

от +15°C до +25°C

> +25°C

Накрыть пленкой, увлажнять поверхность, увлажнять опалубку, покрыть бетон влагосохраняющим  материалом

 

 

 

 

Да при сильном ветре

Да

Накрыть пленкой, увлажнять поверхность.

 

 

Да

Да

Да

 

Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию

 

Да

 

 

 

 

Накрыть пленкой, положить теплоизоляцию, устроить парник, подогревать 3 дня до T +10°C

Да

 

 

 

 

 

Постоянно поддерживать тонкий слой воды на поверхности бетона

 

 

Да

Да

Да

Да

Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?

🕑 Время считывания: 1 минута

Прочность бетона обычно проверяется через 28 дней в виде кубической прочности бетона или прочности бетонного цилиндра. Обсуждается причина испытания бетона на прочность через 28 дней.

Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?

Бетон набирает прочность со временем после заливки. Бетону требуется много времени, чтобы набрать 100% прочности, и время для этого до сих пор неизвестно.Скорость набора прочности бетона на сжатие выше в течение первых 28 суток заливки, а затем замедляется.
В таблице ниже показана прочность бетона на сжатие через 1, 3, 7, 14 и 28 дней в зависимости от марки используемого бетона.

Возраст Процент прочности
1 день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Из приведенной выше таблицы видно, что бетон набирает 16 % прочности за один день, 40 % за 3 дня, 65 % за 7 дней, 90 % за 14 дней и 99 % прочности за 28 дней.Таким образом, видно, что бетон быстро набирает свою прочность в первые дни после заливки, т.е. на 90% всего за 14 дней. Когда его прочность достигает 99% за 28 дней, бетон все еще продолжает набирать прочность после этого периода, но скорость прироста прочности на сжатие очень меньше по сравнению со скоростью за 28 дней.

После 14 дней заливки бетона бетон прибавляет всего 9% в следующие 14 дней. Таким образом, скорость набора силы снижается. У нас нет четкого представления о том, когда бетон наберет прочность, 1 год или 2 года, но предполагается, что окончательную прочность бетон может набрать через 1 год.Итак, поскольку прочность бетона составляет 99% через 28 дней, она почти близка к окончательной прочности, поэтому мы полагаемся на результаты испытаний на прочность при сжатии через 28 дней и используем эту прочность в качестве основы для нашего проектирования и оценки.
Хотя есть также несколько экспресс-методов испытания прочности бетона на сжатие, которые дают связь между экспресс-методами испытаний и 28-дневной прочностью. Этот экспресс-тест проводится, когда время на строительство ограничено, и необходимо знать прочность элемента конструкции для проведения дальнейших строительных работ. Подробнее:
Бетон — определение, марки, компоненты, производство, конструкция и изделия
Прочность на сжатие бетонных кубов
Планирование испытаний бетона на месте на прочность, долговечность и повреждения

Некоторые сведения о прочности бетона| Журнал «Бетонное строительство»

Бернард Эрлин

Около 50 лет назад существовало несколько общепринятых «эмпирических правил» в отношении бетона. Один заключался в том, что 3-дневная сила составляла около двух третей от 7-дневной силы, а 7-дневная сила составляла около двух третей от 28-дневной силы.

Сегодня все по-другому. Большинство портландцементов намного мельче, чем раньше, и теперь они содержат гораздо больше гипса. Бетон, изготовленный сегодня без дополнительных вяжущих материалов (золы-уноса, молотого гранулированного доменного шлака, микрокремнезема), быстрее набирает прочность — две трети вполне можно заменить девятью десятыми.

Прочность оценить сложнее при использовании дополнительных вяжущих материалов. Например, при использовании летучей золы прирост прочности обычно будет медленнее в течение гораздо более длительного периода из-за более медленной реакции летучей золы, поэтому прирост прочности за 60 дней используется для оценки того, что было определено за 28 дней.При использовании измельченного гранулированного доменного шлака температура играет важную роль в наборе прочности из-за ее влияния на скорость химических реакций, обеспечивающих прочность. При теплых летних температурах 3-дневная крепость может быть эквивалентна 7-дневной крепости, а 14-дневная крепость равна или превышает ожидаемую для 28-дневной крепости. При зимних температурах 7-дневная крепость может быть эквивалентна 3-дневной прочности из-за вялых химических реакций.

Уильям Хайм

Хотя летучая зола типа F замедляет набор прочности, она также приносит много пользы, включая снижение стоимости бетона, повышение сопротивления проникновению воды (уменьшение проницаемости), повышение устойчивости к агрессивным химическим веществам, а также замедление и снижение тепловыделения в массивном бетоне.Летучая зола является «патриотическим» материалом, потому что она расширяет возможности использования портландцемента, производство которого требует много энергии, а использование этого основного продукта отходов улучшает окружающую среду.

Молотый гранулированный доменный шлак также является патриотическим материалом по тем же причинам, что и зола-уноса. В настоящее время бетонные смеси часто разрабатывают с двумя (тройными) или тремя (третичными) дополнительными вяжущими материалами. Насколько патриотичным вы можете быть?

Мы вспоминаем бетонный фундамент, заложенный несколько десятилетий назад во время низких зимних температур с использованием 25-процентной летучей золы вместо портландцемента.Эта же смесь хорошо работала при летних температурах, но при зимних температурах бетон крошился и отпадал, когда опалубку снимали через неделю. Почему? Прямая портландцементная смесь выделяла бы достаточно тепла во время гидратации, чтобы достаточно нагреть бетон, чтобы гидратация продолжалась. Но портландцемент, разбавленный летучей золой, сильно ограничивал тепловыделение. Урок, полученный на горьком опыте, не должен позволять вам забыть, но это все же случается.

Хотя требования к прочности в течение 28 дней обычно являются основной спецификацией, иногда могут происходить неожиданные вещи.Например, неприемлемая 28-дневная прочность может быть вызвана холодными днями, чрезмерным содержанием воздуха, неправильным обращением с образцами для испытаний, неправильными процедурами испытаний и «случайными» передозировками добавок. Во многих случаях петрографические исследования и химические анализы позволяют сделать обоснованные прогнозы увеличения прочности в будущем в случае низкой прочности. Мы вспоминаем монолитную утолщенную краевую балку второго этажа, по поводу которой кто-то звонил, потому что бетон не затвердел. Мы обнаружили передозировку восстановителя воды, который действует как замедлитель при использовании в чрезмерных количествах — больше не всегда лучше.Мягкий бетон был хорошо собран, за исключением его непрочности. Мы сказали подрядчику, что, если он продолжит твердение бетона, он не только достигнет заданной прочности, но, вероятно, станет даже прочнее, чем мог бы быть в более нормальных условиях. Он сделал, и это было. Эта краевая балка теперь служит у входа в крупное общественное здание в Вашингтоне, округ Колумбия,

.

«Требования к силе», конечно же, самостоятельная тема. Бетон для фундамента дома, например, может иметь норму 2000 фунтов на квадратный дюйм (в течение 28 дней).Но фундамент никогда не будет нести нагрузку больше нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм. Это выглядит как значительный запас прочности; однако есть и другие моменты, которые следует учитывать, так что 2000 фунтов на квадратный дюйм могут быть достаточными для прочности, но недостаточными, когда в картину вступают экологические требования. На самом деле, обычно диктуют требования, отличные от прочности.

(Тема этой колонки была предложена читателем Риком Сеймуром. Спасибо, Рик!)

Уильям Хайм является директором Wiss, Janney, Elstner Associates и начал работать химиком в PCA 53 года назад.

Бернард Эрлин является президентом компании Erlin Company (TEC), Латроб, Пенсильвания, и занимается всеми аспектами бетона более 47 лет.

От PSI до Советы по заливке бетона

Зачем вам использовать бетон в проекте строительства или благоустройства дома?

Потому что бетон считается одним из самых прочных и не требующих особого ухода строительных материалов!

Это означает, что когда вы используете бетон — в качестве подрядчика или домовладельца, вы ожидаете, что бетон выполнит свою работу.Вы ожидаете, что он будет прочным и долговечным.

Переделывать проект из-за провала бетона — все равно что дурной сон. Что еще хуже, кто-то может получить травму, когда бетон выйдет из строя.

Другими словами, вы действительно хотите убедиться, что ваш бетон достаточно прочен, чтобы выполнять свою работу!

Но как измерить прочность бетона? И как укрепить бетон, если это необходимо?

Мы слышим ваши вопросы, и в Gra-Rock мы готовы использовать наш опыт в бетонной промышленности и помочь вам понять прочность бетона.

Вы можете прочитать всю статью или нажать на интересующий вас раздел.

Начинаем!



Силы, прилагаемые к бетону

Большая часть понимания прочности бетона заключается в понимании различных типов сил или напряжений, воздействующих на бетонную плиту.

Во-первых, напряжение сжатия . Сжимающее напряжение — это сила, приложенная к объекту, которая укорачивает или сжимает объект.Например, если слон наступит вам на палец ноги, вы испытаете сжимающее напряжение!

Во-вторых, напряжение сдвига . Касательное напряжение возникает, когда силы приложены перпендикулярно друг другу. Если вы соедините пальцы вместе и потянете на себя, вы испытываете напряжение сдвига.

Наконец, существует напряжение растяжения или изгиба . Напряжение при изгибе — это сила, действующая на объект, которая удлиняет или растягивает этот объект. Когда вы прыгаете в яму для плавания, используя веревку, вы создаете изгибающую нагрузку на веревку.

Бетон хорошо выдерживает сжимающие напряжения и напряжения сдвига, но плохо справляется с прочностью на растяжение. На самом деле, прочность на растяжение бетона составляет всего около 10-15% от его прочности на сжатие.

При рассмотрении прочности бетона необходимо учитывать все силы, которые будут на него воздействовать.

Бетон должен выдерживать нагрузку на сжатие, сдвиг и растяжение, иначе он выйдет из строя.

Неудачный бетон вам не нужен!

Единственный надежный способ убедиться в том, что бетон выдержит воздействующие на него силы, — это испытать бетон.

Но как проверить прочность бетона?

Как проверяется прочность бетона

Для понимания прочности бетона необходимо четкое понимание некоторых терминов.

Говоря о прочности бетона, вы часто слышите термин «бетон на квадратный дюйм». Но что именно это означает?

Понимание бетона PSI

PSI — это сокращение от фунтов на квадратный дюйм и наиболее распространенная единица измерения давления в США.S.

В своей базовой форме psi довольно прост:

Если объект получает пять фунтов на квадратный дюйм, на этот объект оказывается давление пять фунтов на один дюйм площади поверхности.

На самом деле мы постоянно имеем дело с пси, даже когда не знаем об этом. Знаете ли вы, что атмосфера постоянно оказывает давление на ваше тело около 14,7 фунтов на квадратный дюйм?

Единственная причина, по которой нас не раздавливает давление воздуха, заключается в том, что внутри наших тел также есть воздух, который выталкивается наружу под таким же давлением!

Но какое отношение пси имеет к бетону?

Прочность бетона чаще всего измеряется в фунтах на квадратный дюйм, поэтому это очень важно!

Давайте рассмотрим, как мы можем определить конкретный psi.


Проверка прочности бетона на сжатие


Прочность бетона на сжатие измеряется в фунтах на квадратный дюйм.

Прочность на сжатие испытывают путем сжатия цилиндрических образцов бетона в специальной машине, предназначенной для измерения этого вида силы.

Короче говоря, машина сжимает цилиндры до тех пор, пока они не треснут, не сломаются или полностью.

Испытания проводятся в соответствии со стандартом C39 Американского общества испытаний и материалов .

Когда бетон проходит испытания, ему присваивается значение psi. Идеальный показатель давления бетона зависит от его использования, но бетон почти всегда имеет показатель давления 3000 фунтов на квадратный дюйм или более.

Это прочность на сжатие, но как проверяется прочность бетона на растяжение?

Проверка прочности бетона на растяжение


Прочность бетона на растяжение не указывается в фунтах на квадратный дюйм. Вместо этого он рассчитывается по прочности на изгиб или модулю разрыва.

Когда мы определяем прочность на изгиб бетона (насколько он изгибается перед разрушением), мы косвенно определяем прочность этого бетона на растяжение.

Поскольку прочность на изгиб измеряет, насколько бетон может согнуться до того, как он сломается, испытание проводится на балке, а не на цилиндре.

В центральная нагрузка, нагрузка или давление на балку прикладывается к центру балки. Максимальное напряжение возникает в центре балки под местом нагрузки.

нагрузка в центральной точке

В нагрузка в третьей точке, нагрузка приложена в двух точках. Максимальное напряжение возникает в центральной части 1/3 балки.

третья точка нагрузки

Помните — традиционный бетон имеет значительно более низкую прочность на растяжение по сравнению с прочностью на сжатие.

Это означает, что бетонные конструкции, подвергающиеся растягивающим нагрузкам, должны быть усилены материалами с высокой прочностью на растяжение, такими как сталь. (Для получения дополнительной информации об армировании бетона читайте наш блог: Бетонная арматура: все, что вам нужно знать .)

Если при проверке прочности бетона на сжатие и растяжение у вас кружится голова, не волнуйтесь. Здесь мы дали только общий обзор, и именно инженеры используют специализированное оборудование и сложные формулы для определения прочности бетона.

Ваша задача состоит в том, чтобы понять, какое напряжение будет воздействовать на ваш бетон, и купить бетон, который выдержит такое давление.

Насколько прочным должен быть бетон для проезжей части, тротуара, балки или моста?

Давайте узнаем!

Идеальная прочность бетона для обычных конструкций

Прочность бетона на растяжение определить довольно сложно.Вот почему мы используем результаты испытаний на прочность при сжатии при описании прочности бетона.

В оставшейся части этой статьи мы будем ссылаться на прочность бетона на сжатие (бетон в фунтах на квадратный дюйм), когда речь идет о прочности бетона.

Итак, что такое идеальное давление бетона на квадратный дюйм для некоторых распространенных конструкций?

  • Для большинства жилых объектов, таких как тротуары и проезды, требуется давление в фунтах на квадратный дюйм, которое составляет около 2500–3000 фунтов на квадратный дюйм.

  • Структурные компоненты, такие как балки и нижние колонтитулы, требуют давления 3500–4000 фунтов на квадратный дюйм.Бетон в этом диапазоне также является хорошим выбором там, где ожидается, что будут храниться или храниться тяжелые грузы, например, подушки для автофургонов.

  • Бетон, используемый на складах, фабриках и других крупных коммерческих объектах, часто требует давления 4000–5000 фунтов на квадратный дюйм.

  • Бетон с давлением более 6000 фунтов на квадратный дюйм обычно используется на атомных электростанциях и в других местах, где возможно радиационное загрязнение. (бетон с прочностью на сжатие более 6000 фунтов на квадратный дюйм считается высокопрочным бетоном .)

Нет ничего плохого в том, чтобы иметь бетон с более высоким рейтингом psi, чем вам нужно. Однако имейте в виду, что чем выше рейтинг бетона на квадратный дюйм, тем дороже бетон.

Но, как мы уже говорили ранее, именно инженеры определяют конкретный пси.

Итак, как узнать, что такое psi, когда пора заказывать партию бетона?

Это просто: позвоните по номеру местному поставщику бетона , сообщите им о проекте, который вы задумали, и о требуемом давлении на квадратный дюйм для завершения работы.Они позаботятся о том, чтобы смешать бетон и доставить его к вам домой или на работу!

Как сделать бетон прочнее

Вы как домовладелец или подрядчик можете сделать несколько вещей, чтобы укрепить свой бетон. Но прежде чем исследовать это, нам нужно знать, что влияет на прочность бетона.

Факторы, влияющие на прочность бетона

На прочность бетона влияет несколько факторов. Давайте взглянем на некоторые из них:

  1. Водоцементное отношение: Более низкое водоцементное отношение делает бетон более прочным, но также усложняет работу с бетоном.Вы должны найти правильный баланс для достижения желаемой силы при сохранении работоспособности.

  2. Пористость бетона : Пустоты в бетоне могут быть заполнены воздухом или водой. Воздушные пустоты являются очевидным и легко видимым примером пор в бетоне. Чем пористее бетон, тем он слабее.

  3. Прочные заполнители : Заполнители представляют собой более крупные камни, используемые в бетоне, связанные вместе цементом. Слабые заполнители делают бетон более слабым, а сильные заполнители — более прочным.

  4. Отверждение: Если дать бетону высохнуть во время отверждения, процесс затвердевания остановится. Хотя бетон может показаться твердым, он быстрее выйдет из строя, если не сможет полностью затвердеть (бетон схватывается в течение 24–48 часов, но не затвердевает в течение примерно 28 дней).

  5. Другие материалы: Некоторые добавки к бетону и такие материалы, как стальные арматурные стержни или армирующие волокна, повышают прочность бетона.

Советы по увеличению прочности бетона


Принимая во внимание факторы, влияющие на прочность бетона, давайте обсудим, как вы (не бетономешалка или инженер) можете сделать бетон прочнее.

Во-первых, при заливке бетона учитывайте погоду . Бетон, залитый в жаркий день с небольшой влажностью, может слишком быстро схватываться, что приводит к усадке и преждевременному отверждению. (Если вас интересует, как заливать бетон в жаркую и холодную погоду, прочитайте наш блог: Руководство по заливке бетона в любую погоду.

Это не означает, что чем больше воды, тем лучше при заливке бетона. Помните, пористость бетона также является проблемой — слишком много воды образует карманы в бетоне и не позволяет ему сцепляться.

Вот почему наш второй совет — не использовать чрезмерное количество воды при заливке бетона .

Вместо этого опрыскивайте бетон 2–3 раза в день в течение трех дней после заливки. При смачивании внешней поверхности бетона во время процесса отверждения в течение трех дней в бетоне образуется прочная внутренняя связь.

В-третьих, провибрируйте влажный бетон . Вибрация укрепляет бетон двумя способами:

  • Влажный бетон просачивается в пустоты в труднодоступных местах, например, под окном подвала.

  • Удаляет крошечные пузырьки из влажного бетона, делая конечный продукт более твердым.

В-четвертых, всегда армируйте бетон .

Традиционно бетон армируют арматурой или стальной сеткой. Оба эти материала работают хорошо, и мы рекомендуем использовать их.

На самом деле прочность бетона на сжатие 5000 фунтов на квадратный дюйм в большинстве случаев считается довольно высокой. Этого можно добиться, используя бетонную смесь премиум-класса и традиционные армирующие материалы.

Однако, если вам нужен чрезвычайно прочный бетон, вы можете сделать еще один шаг.

Бетон со сверхвысокими характеристиками


Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC) — это новая технология бетона с более высокими прочностными характеристиками, чем у традиционного бетона, во всех диапазонах прочности.

Как достигается эта сила?

UHPC обеспечивает невероятную прочность за счет использования в своем составе интегрированных волокон. Эти волокна добавляются в бетонную смесь и составляют от 20 до 25 процентов конечного продукта.

Волокна варьируются от полиэстера до стержней из стекловолокна, базальта, стали и нержавеющей стали. Эти интегрированные волокна создают все более прочный конечный продукт, причем сталь и нержавеющая сталь обеспечивают наиболее значительный прирост прочности.

В конце концов, UHPC удваивает прочность на растяжение и сжатие по сравнению с традиционным бетоном.

Уже через 14 дней отверждения UHPC имеет прочность на сжатие 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Это число может увеличиться до 30 000 фунтов на квадратный дюйм при полном отверждении в течение 28 дней.

И хотя UHPC не подходит для большинства приложений, его стоит проверить, если вы строите мост или строите что-то, что требует огромной прочности.



Заключение

Бетон известен как надежный и долговечный строительный материал – и в большинстве случаев так оно и есть!

Однако бетон не защищен от растрескивания или разрушения. И если вы не знаете, насколько прочным должен быть бетон для вашего следующего проекта, вы можете получить бетон, который не соответствует вашим ожиданиям.

К счастью, теперь вы можете с уверенностью оценить, насколько прочным должен быть ваш бетон, и предпринять практические шаги, чтобы обеспечить максимальную прочность бетона.

Если вы ищете поставщика бетона в Северной Индиане , , свяжитесь с нами в Gra-Rock.

Мы рады предложить вам все преимущества сотрудничества с нами:

  • Сотни проверенных смесей и дизайнов

  • Более 15 лет опыта работы с бетоном

  • Качественный бетон, обеспечивающий долговечность и оптимальную производительность03

  • Доставка в течение 1-2 рабочих дней

  • В наличии ручной инструмент для бетона в аренду

  • Расценки подрядчика

Мы искренне надеемся, что сможем помочь вам с любым проектом!

Как получить бетон с высокой начальной прочностью?

Введение

Быстрый ремонт бетонного покрытия стал обычным явлением на многих оживленных автомагистралях Северной Америки. Бетон с высокой начальной прочностью очень полезен для открытия бетонных покрытий для движения транспорта раньше, чем обычные бетонные смеси. Новые тротуары, капитальный ремонт и другие заплаты могут быть завершены, а проезжая часть или взлетно-посадочная полоса открываются / снова открываются быстрее, чем с обычными или обычными смесями.

Как получить высокую раннюю прочность

Бетон с высокой ранней прочностью (2500–3500 фунтов на квадратный дюйм при сжатии за 24 часа) обычно выполняется с использованием цемента с высокой ранней прочностью типа III (см. Таблицу 1), с высоким содержанием цемента (600–1000 фунтов/куб. отношения (0.3 до 0,45 по массе). Также используются суперпластификаторы, чтобы сделать бетонную смесь более подвижной во время укладки. Летучая зола и измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS) иногда используются в смеси для частичной замены некоторого количества цемента типа III, который может быть очень дорогим. Для получения дополнительной информации о летучей золе и молотом гранулированном доменном шлаке см. публикацию Portland Cement Association Design and Control of Concrete Mixtures, EB001.13T.

Таблица 1.Виды портландцемента.

Тип портландцемента Использование

Тонина по Блейну, м2/кг

Тип I общая бетонная конструкция

370

Тип II бетон, подверженный умеренному воздействию сульфатов или когда требуется умеренная теплота гидратации

370

Тип III высокая прочность бетона за короткий промежуток времени

540

Тип IV подходит, когда необходима низкая теплота гидратации

380

Тип V используется, когда бетон подвергается сильному воздействию сульфатов

380

Белый архитектурные цели — когда требуется белый или цветной бетон/раствор

490

Равномерность гранулометрического состава повысит прочность бетона, удобоукладываемость и долговечность.Заполнители промежуточного размера заполняют пустоты, обычно занятые менее плотным цементным тестом, и тем самым оптимизируют плотность бетона (см. рис. 1).

Рисунок 1. Диаграмма, показывающая, как заполнители среднего размера заполняют промежутки между более крупными заполнителями.

Не рекомендуется использовать хлорид кальция для достижения высокой ранней прочности, но если он используется, не используйте более 2%.Быстрое схватывание бетона может происходить при содержании более 2% CaCl, а часто и при любом количестве менее 2% CaCl. В целом удобоукладываемость бетонной смеси сильно снижается с CaCl.

Изолирующие одеяла (или другие изоляционные средства) также можно использовать в первые 24 часа, чтобы увеличить силу за счет сохранения тепла гидратации. Однако следует соблюдать осторожность, чтобы избежать теплового удара при снятии одеял. Термический удар может вызвать преждевременное растрескивание бетона.

Рекомендации по использованию смесей с высокой начальной прочностью

Остаются некоторые опасения по поводу долгосрочной долговечности ремонта бетона с ранним открытием для движения транспорта. Этот фактор необходимо учитывать при проектировании реконструированных бетонных покрытий, а также при ремонте бетонных покрытий. В некоторых случаях преждевременный износ из-за чрезмерного усадочного растрескивания или других условий окружающей среды привел к неудовлетворительным результатам капитального ремонта и замены плит.Эти неудобства можно свести к минимуму, если внимательно отнестись к последствиям изменений в структуре смеси и понять их.

 

Для получения дополнительной информации о бетоне с высокой начальной прочностью см. публикацию ACPA Fast-Track Concrete Pavements, TB004.02P.

Чтобы узнать больше, следуйте…
FATQ — Какие испытания на прочность можно проводить на бетонных образцах и как они соотносятся друг с другом?
Fast-Track Concrete Fundamentals
Concrete Fundamentals

Почему инженеры-строители проверяют прочность бетона на сжатие через 28 дней? – Инженерный фид

Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы узнать прочность на сжатие, приобретаемую бетоном после определенного возраста, в зависимости от марки используемого бетона.

Просмотрев таблицу, вы можете обнаружить, что бетон набирает 16 процентов прочности за один день, 40 процентов за 3 дня, 65 процентов за 7 дней, 90 процентов за 14 дней и 99 процентов прочности за 28 дней.

Возраст после отливки Прочность в процентах
Один день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Поэтому бетон быстро набирает прочность в первые две недели после заливки (90% всего за 14 дней).Через 28 дней прочность бетона достигнет 99% и в дальнейшем продолжает набирать прочность. Тем не менее, скорость роста увеличивается гораздо медленнее, чем в первые 28 дней.

Поскольку прочность бетона на сжатие составляет 99% через 28 дней, она очень близка к своей конечной прочности, которая может быть достигнута через 1 или 2 года. Поэтому инженеры полагаются на результаты испытаний на прочность при сжатии всего через 28 дней и используют это число в любых проектных расчетах.

По IS 456 и BS CP 114 бетон набирает прочность 120 % -124 % за год.Это довольно много времени, чтобы протестировать бетон и начать проект. Следовательно, принцип «закона средних» (LOA) принят.

LOA гласит: «принцип, согласно которому в долгосрочной перспективе вероятность, как она наивно понимается, будет действовать и влиять на любое событие».

LOA был формализован как закон больших чисел (LLN) и впервые доказан Якобом Бернулли. Ему потребовалось более 20 лет, чтобы разработать достаточно строгое математическое доказательство, которое было опубликовано в его Ars Conjectandi («Искусство догадок») в 1713 году.Он назвал это своей «золотой теоремой», но она стала широко известна как «теорема Бернулли».

Не следует путать с принципом Бернулли, названным в честь Даниэля Бернулли, племянника Якоба Бернулли, который сформулировал самый важный принцип гидродинамики. Таким образом, по статистическому принципу прочность бетона на сжатие в течение 28 дней основывается на «Искусстве предположений», предложенном Якобом Бернулли.

28-дневная прочность — INFINITY ДЛЯ ЦЕМЕНТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

 

Бетонные конструкции рассчитаны на основе 28-дневной прочности цилиндра на раздавливание.28-дневная прочность цилиндра фактически представляет характеристическую прочность бетона. Испытания бетонных цилиндров в возрасте 28 дней являются обязательными почти во всех строительных нормах и правилах.

Бетон обладает такими преимуществами, как прочность, доступность, долговечность, гибкость и экономичность. При проектировании бетонной конструкции важным элементом является прочность бетона на сжатие. Прочность бетона на сжатие через 28 дней обычно считается расчетной прочностью. Для обеспечения этой прочности необходимо выждать значительное время, т.е.е. 28 дней. Он становится обязательным, потому что он также представляет собой процесс контроля качества смешивания, укладки, уплотнения, отверждения и т. д. бетона. Расчет бетонной смеси — это процесс, который использует рекомендации норм и сочетается с опытом соответствующего инженера. Из-за некоторой ошибки в составе смеси или ее приготовлении на месте результаты испытаний могут не достичь расчетной прочности, тогда повторение всего процесса становится обязательным, что может быть дорогостоящим и трудоемким.

что такое время отверждения бетона?

сколько сохнет бетон

сколько сохнет бетон?

время отверждения бетона?

время высыхания бетона?

какой процент набора прочности бетона от 7 до 28 дней?

насколько увеличивается прочность бетона через 28 дней

 

твердение бетона не прекращается.но по истечении периода времени, который составляет 28 дней, процесс укрепления будет очень медленным и будет игнорироваться менее чем на 1%

 

Таблица времени отверждения бетона

 

Каковы основные испытания прочности бетона?

 

  • Испытание на осадку перед отправкой с завода и по прибытии на место.
  • Испытание на прочность при сжатии.
  • Испытание на водопроницаемость.
  • Экспресс-тест на проникновение ионов хлорида.
  • Испытание на водопоглощение.
  • Исходное испытание на впитывание поверхности.

www.iti.northwestern.edu/cement/monograph/Monograph5_1.html

Какова минимальная прочность бетона на сжатие через 28 дней?

 

Марка бетона Или характеристическая прочность куба fck характеризуется его прочностью на сжатие куба. Так куб для марки М25 должен показывать прочность 25н/мм2. Но когда мы обсуждаем критерий приемлемости, стандартное отклонение для M25 равно 5 согласно IS 456-2000.

Таким образом, критерий приемки fck +0.2 или 658 кН. В идеале, чтобы соответствовать разрешению IS

, какой процент максимальной прочности бетона через 28 дней?

 

99%

Калькулятор прочности бетона ?

 

проверьте этот сайт

https://www.calculator.net/concrete-calculator.html

 

Что делать, если сборная колонна уже установлена, а 28-дневный кубический тест не прошел?

Любые корректирующие действия?

 

Если 28-дневные испытания не соответствуют указанной прочности на сжатие, можно рассмотреть несколько вариантов.

Первый вариант – взять образцы керна в соответствии с разделом 1905.6.6 IBC и разделом 5.6.5 ACI 318, которые были разработаны для изучения результатов испытаний на низкую прочность. После анализа образцов керна и выполнения шагов, описанных в ACI 5.6.3.3, если вы находитесь в пределах 500 фунтов на квадратный дюйм, но ниже требуемого f’c, вам необходимо предпринять шаги для увеличения прочности бетона. Если вы упадете ниже предела 500 фунтов на квадратный дюйм, вы должны удовлетворить вместимость конструкции. Шаги четко описаны в ACI 5.6.5.

Имейте в виду, что выполнение шагов для каждого ACI важно. Хотя вырывание, замена и ремонт неисправной секции звучит как самый безопасный путь, все же в первую очередь следует следовать процедурам ACI. Затем, если будет установлено, что бетона действительно недостаточно, а проблема безопасности жизни существует, вы полностью задокументируете свои шаги — выявление и устранение проблемы.

Следующий вариант — связаться с зарегистрированным инженером-строителем для получения дальнейших инструкций. Если дополнительные 56-дневные цилиндры были отлиты, испытаны и достигли требуемой расчетной прочности, то ответственный инженер-строитель должен принять решение о том, примут ли они 56-дневные испытания как показатель того, что бетон достиг проектной прочности.

Другие варианты для рассмотрения:
— Взятие дополнительных образцов керна для анализа
— Проведение испытания под нагрузкой
— Предоставление альтернативных вариантов ремонта и усиления конструкции
— Отказ от детали и конструкции в целом»

какие факторы (такие как температура или влажность) влияет на скорость отверждения?

На скорость отверждения бетона влияет множество факторов, включая, помимо прочего, следующие:

– Температура окружающей среды во время смешивания
– Температура окружающей среды во время заливки
– Температура окружающей среды во время процесса отверждения
– Температура воды замеса
– Соотношение воды и вяжущих материалов (в/см)
– Состав смеси
– Влажность заполнителей
– Любые химические или минеральные добавки, используемые в бетонной смеси, включая продукты, специально предназначенные для повышения или уменьшить скорость отверждения бетона
– Любые составы, наносимые на бетон после заливки или снятия покрытия
– Выбранный(е) метод(ы), используемый(ые) для отверждения, который может быть ускорен за счет применения тепла или пара; влажное отверждение; использование брезента, полиэтиленовой пленки или мешковины для удержания влаги; и Т. Д.
– Погодные условия в течение всего процесса отверждения, включая ветер, солнце, дождь или снег
– Размеры продукта (более толстые секции или массивный бетон будут отвердевать дольше, чем тонкие секции)
– Тип цемента, используемого в бетонной смеси

 

 

 

 

 

 

Связанные

Часто задаваемые вопросы по бетону — CEMEX1 USA

Вопросы о бетоне

У многих строителей и домовладельцев возникают вопросы о бетоне.CEMEX собрал и ответил на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о бетоне ниже.

Основные вопросы по бетону


Что такое бетон?

Бетон

состоит из смеси ингредиентов, включая портландцемент, пуццоланы, воду, крупные заполнители, мелкие заполнители и добавки. Бетон также может содержать минеральные красители, гранулированный доменный шлак и смешанные цементы. В свежем виде цемент можно формовать через несколько часов после его производства. По истечении начального времени схватывания бетон продолжает набирать прочность.
 

Почему бетон серый?

Во-первых, бетон можно заказать во многих цветах. Естественный цвет бетона серый, потому что цвет цемента, используемого для его изготовления, обычно серый. Итак, причина, по которой цемент серый, связана с производством портландцемента. В производстве цемента железная руда используется в качестве одного из основных компонентов, а железная руда имеет черный цвет, поэтому, когда ее объединяют и расплавляют с другими материалами, она окрашивает цемент в серый цвет.
 

Как измеряется прочность бетона?

Ученые используют испытания на механическую прочность на сжатие и изгиб для определения прочности бетона.Прочность бетона в значительной степени зависит от водоцементного отношения, качества заполнителей и пасты в цементе.
 

Существуют ли стандарты качества для бетона?

Да. Бетон должен соответствовать местным строительным нормам, ACI и ASTM.
 

В чем разница между цементом и бетоном?

Это просто. Бетон используется для изготовления готовых изделий, таких как тротуары, фундаменты и покрытие многих дорог. Бетон содержит песок, щебень и цемент.Цемент — это особый твердеющий ингредиент (серый порошок), который заставляет бетон твердеть. Цемент обычно состоит из 60% извести (известняка), 25% кремнезема, 5% глинозема и 10% других материалов, таких как гипс и оксид железа. (Контент предоставлен Институтом информации о минералах, © www.mii.org, 2002 г.)
 

Как измеряется бетон?

Бетон измеряется в кубических ярдах — три фута на три фута на три фута, или 27 кубических футов. Один кубический ярд обычного бетона будет весить около 4000 фунтов.(Контент предоставлен Институтом информации о минералах, © www.mii.org, 2002 г.)
 

Набирает ли бетон прочность при высыхании?

Бетон производится путем смешивания цемента, заполнителей и воды. Когда вода вступает в контакт с цементом, начинается химическая реакция. Эта химическая реакция называется гидратацией. Гидратация – это реакция между химическими веществами в воде и химическими веществами в цементе. В результате этой реакции образуются новые соединения и кристаллы, сцепляющиеся между собой и агрегаты.Большая часть этой реакции происходит в течение первого месяца после укладки бетона. Небольшие дополнительные реакции и увеличение прочности могут происходить в течение многих лет, пока все еще присутствует влага, вызывающая большее увлажнение. На самом деле, когда бетон окончательно высыхает, он перестает набирать прочность.

 

Промышленные/коммерческие вопросы о бетоне


Какие виды бетона предлагает CEMEX?

CEMEX предлагает широкий выбор высококачественных продуктов, таких как бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, долговечный бетон, высокопрочный бетон, бетон для дорожного покрытия, легкий и тяжелый бетон, строительные растворы, архитектурный бетон и бетон по индивидуальному заказу.
 

Есть ли средняя текущая цена за кубический ярд бетона?

Не совсем; она варьируется от города к городу и от региона к региону. Если вы оцениваете проект, позвоните в нашу местную компанию по производству товарного бетона, и они могут дать вам оценку.
 

Что такое летучая зола?

Летучая зола является побочным продуктом сжигания угля. Чаще всего материал производится электростанциями, работающими на угле. Летучая зола является цементирующим материалом, то есть она обладает определенными свойствами, которые заставляют ее затвердевать под воздействием воды.Как правило, летучая зола сама по себе не обладает большой прочностью на сжатие. Однако в присутствии портландцемента летучая зола может приобретать прочностные характеристики, очень похожие на характеристики цемента. Летучая зола вступает в реакцию с химическим побочным продуктом реакции гидратации цемента, называемым гидроксидом кальция -CaOH-. CaOH может вызывать вредные эффекты в бетоне, такие как повышенная пористость и образование высолов – образование кристаллов карбоната кальция на поверхности бетона или раствора. Поскольку летучая зола вступает в реакцию с гидроксидом кальция с образованием большего количества гидрата силиката кальция — связующего производного цемента, — летучая зола фактически добавляет прочности бетону и помогает удалить агент, который может быть вредным.Летучая зола также особенно полезна для использования в жаркую погоду, поскольку она имеет тенденцию замедлять выделение тепла в бетоне.

 

Жилые вопросы о бетоне


Бетон какой прочности обычно используется для плиты под домом?

Типичные смеси варьируются от 2500 фунтов на квадратный дюйм (psi) до 3000 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от географии страны и качества сырья. Иногда нас спрашивают, следует ли использовать другой вес для гаража.В этом нет необходимости. Обычно наибольшую нагрузку на плиту оказывает выпучивание земляного полотна, а не конструкции на нем (или автомобиля).
 

Я натянул ковер (линолеум, плитка) и теперь мне нужно избавиться от клея, чтобы окрасить бетон. Как избавиться от клея?

К сожалению, это вопрос к специалистам по настилу. Определите, какой тип клея был использован, затем проконсультируйтесь с поставщиком напольных покрытий, чтобы найти «противоядие» для этого клея (соляная кислота не разрушает клей).Как только вы удалите клей, вы сможете окрасить бетон, если бетон не был предварительно запечатан. Для получения дополнительной информации обратитесь к местному подрядчику по укладке плитки.
 

Как морить/покрасить бетонный пол?

В любом магазине красок есть морилка или краска. Обсудите, как вы хотите, чтобы пол выглядел и какую функцию он будет выполнять, с менеджером магазина красок, и он/она сможет порекомендовать подходящую морилку/краску.
 

Мой бетон трескается уже через короткое время.Что-то с ним не так и можно ли его починить?

Все трещины в бетоне. Он должен трескаться, потому что он сжимается в процессе высыхания, отверждения, затвердевания, а связь между цементным тестом и заполнителями недостаточно прочна, чтобы выдержать это напряжение. Лучший способ предотвратить неприглядное растрескивание – это делать швы в бетоне через равные промежутки времени. Хорошая формула состоит в том, чтобы измерить глубину вашей структуры и умножить число на три. Используйте это число, чтобы определить приблизительное количество футов между соединениями.(Например, 4-дюймовая бетонная плита должна иметь стыки через каждые 10–12 футов.) Неравномерное смещение основания или грунтового основания также может вызвать растрескивание. Это структурный отказ, в отличие от неправильного отверждения или соединения, как упоминалось выше. Перед ремонтом любой трещины в бетоне определите источник трещины и устраните ее в первую очередь. Эпоксидная затирка – отличное средство для ремонта трещин.
 

Мой бетон имеет масляные/жировые пятна. Как я могу избавиться от них?

  • Коммерческие продукты доступны в домашних центрах покраски и скобяных изделий.
  • Посыпать трифосфатом натрия. Дайте постоять 30 минут, затем потрите жесткой щеткой и горячей водой. Промойте чистой водой.
  • Потрите пятно концентрированным моющим средством с помощью жесткой щетки. Хорошо промойте водой. Высушите и повторите при необходимости.
  • Рассыпьте моющее средство для посудомоечных машин на мокрый бетон. Дайте ему постоять несколько минут, затем залейте место кипятком. Скраб и полоскание.
  • Растворите чашку тринатрийфосфата в 1 галлоне горячей воды. Налейте на окрашенную бетонную поверхность и дайте впитаться в течение 25 минут.Потрите жесткой щеткой или веником. Промойте чистой водой. При необходимости повторите.

     

Как долго я должен выдерживать (сохранять пластик, солому, одеяла, воду и т. д.) мой бетон (подъездная дорожка, тротуар, плита и т. д.)?

На этот вопрос могут ответить только специалисты, связанные с проектом. Бетон затвердевает с разной скоростью в зависимости от составляющих его ингредиентов и условий окружающей среды, которым он подвергается. Ваш подрядчик (поставщик бетона) должен знать, какой тип отверждения требуется для конкретной используемой смеси.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*