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

Содержание

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.

 


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 .

причины, что делать, как избежать проблем. Зависимость от типа цемента и температуры твердения

В этой статье мы расскажем о том, сколько времени бетон набирает прочность и о том, какие способы контроля этого параметра доступны сегодня.

Тема статьи неслучайна, так как большая часть строительных объектов из года в год возводится с применением бетона. Популярность этого материала не снижается, а напротив увеличивается, несмотря на повсеместное внедрение альтернативных технологий в строительстве объектов различного назначения.

Именно поэтому так актуален вопрос, через какое время бетон набирает прочность и как это влияет на сроки проведения строительных работ?

Средние темпы набора прочности

Перед тем как ответить на вопрос, когда бетон набирает 70 прочности, разберёмся с тем, что означает число 70. По сути, это процентное обозначение марочных параметров. При достижении этого параметра, конструкции и сооружения условно соответствуют требованиям ГОСТа.

Не секрет, что в соответствии с присвоенной маркой бетона определяется не только цена, но и максимальная нагрузка из расчета кгс/см², которая может быть оказана на ЖБИ без ущерба для целостности изделия. Именно поэтому, все промышленные ЖБИ производятся с отпускной прочностью 70% от марочной нормы в летний период и 90% — в зимний период.

Так как все промышленно произведённые ЖБИ по умолчанию соответствуют требованиям ГОСТа, строительные организации могут применять его по назначению сразу же после получения заказанного изделия.

В отличие от строительных организаций, которые заказывают ЖБИ с завода, частные пользователи раствора при заливке опалубки должны иметь четкое представление о том, за какое время бетон набирает прочность.

На фото — работа с бетоном в холодное время года

В среднем, марочный контроль технологи проводят через 28 дней по окончании заливки раствора в опалубку. Можно предположить, что это и есть усреднённый временной показатель, необходимый для набора оптимальных параметров твердости.

При теплой погоде в течение первой недели после укладки происходит интенсивный набор прочности материалом вплоть до условных 70% от марочной нормы. В ходе этого процесса происходит взаимодействие цементных зерен и жидкой среды вплоть до образования гидросиликатов калия.

Важно: Процесс твердения может продолжаться и после набора условных 70% от марочной нормы.
К примеру, некоторые ЖБИ с первоначальной маркой бетона М 200, по прошествии нескольких лет, приобретают прочность, соответствующую материалам с маркой М 400.

Время снимать опалубку

Теперь, когда мы определились с тем, сколько дней набирает прочность бетон, определимся с тем, когда можно приступить к демонтажу опалубки.

  • Если своими руками, но с учетом технологических требований и рекомендаций, то приступать к демонтажу опалубки можно уже через трое суток .
    За это время будут достигнуты оптимальные параметры твердости, при которых возможна резка железобетона алмазными кругами. Но, несмотря на это, нагружать конструкцию можно не раньше, чем через неделю.
  • Если заливка конструкций и сооружений осуществляется в зимнее время, рост прочности существенно замедляется . Поэтому опалубка может быть снята не ранее, чем через неделю. Нагружать конструкции такого типа и проводить алмазное бурение отверстий в бетоне можно не раньше, чем через 2 недели.

Важно: Заливка опалубки в зимнее время должна осуществляться с применением специальных укрывных материалов, так как не укрытый раствор промёрзнет и вообще не наберет требуемую прочность.

Надо понимать, что эта инструкция важна, так как, если произвести демонтаж раньше времени, велика вероятность появления трещин в толще готовой конструкции. Но надо учитывать то, что передерживать опалубку также нежелательно, поскольку она препятствует свободному доступу воздуха, вследствие чего бетон просыхает неравномерно.

Темпы схватывания и способы контроля данных параметров

На фото — фундамент после своевременного демонтажа опалубки

Возвращаясь к тому, за сколько бетон набирает прочность, рассмотрим темпы поэтапного твердения:

  • За первые трое суток после укладки при нормальных температурных условиях материал набирает около 30% от марочной прочности.
  • По прошествии 7-14 суток после укладки при нормальных температурных условиях материал набирает свыше 60% от марочной нормы.
  • За 28 суток по окончании укладки бетон способен набрать 100% от марочной нормы.
  • В течение 90 суток после укладки материал способен набрать до 120% от марочной нормы.
  • Дальнейшее твердение и упрочнение конструкций при доступе влаги также происходит, но интенсивность процесса на порядок ниже.

Сильнее всего темпы твердения цементосодержащих растворов тормозит снижение температуры. В результате похолодания, частицы цемента менее активно взаимодействуют с водой. В итоге химические реакции протекают крайне медленно.

Снижение температуры до минусовых значений вообще останавливают процесс твердения. При последующем повышении температуры окружающей среды материал будет твердеть, но на марочный набор прочности в этом случае рассчитывать не приходится.

На фото — результат пересыхания раствора в процессе схватывания

В то же время, повышение температуры в толще материала позволяет резко ускорить темпы твердения. Но, повышая температуру, следует проследить за тем, чтобы раствор в опалубке не высох раньше положенного времени.

Так, например, при нагреве бетона водяным паром до температуры 80°С, для набора 70% от марочной прочности потребуется не менее 16 часов. Таким образом, выполняется промышленная пропарка при изготовлении свай и ряда других железобетонных изделий.

Важно: Нельзя нагревать бетон больше 90 °С, так как при температуре закипания воды химическая реакция, при которой твердение цементосодержащего раствора становится невозможным.

Еще один момент, на который следует обратить особое внимание — твердение цементосодержащего раствора является экзотермическим процессом, при протекании, которого бетон выделяет тепло. В итоге, увеличивая температуру для более интенсивного набора прочности, вы рискуете пересушить бетон, так как к температуре разогрева добавится тепло высвобожденное в ходе экзотермического процесса.

Вывод

Теперь вы знаете о том, сколько набирает прочность бетон и какие факторы определяют интенсивность протекания этого процесса. В результате, вы сможете проследить за тем, чтобы осуществлялось в рамках технологических рекомендаций.

Больше полезной и познавательной информации вы сможете обнаружить, посмотрев видео в этой статье.

Про бетон.SU / Информация / Строительный бетон

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.

График набора прочности бетона

  1. Этапы твердения раствора
  2. Что влияет на набор максимальной прочности
  3. Ускорение набора прочности

Ключевой этап проведения ремонтно-строительных работ – сушка бетона. Залитый состав отвердевает и набирает прочность несколько недель. Процесс проходит под наблюдением инженеров и требует постоянного контроля.

Специалисты обеспечивают выполнение нормативов и при необходимости вносят коррективы в график. Материал чувствителен к температурным колебаниям и имеет «коэффициент сезонности» – зимой бетонные работы проводят с использованием систем обогрева. Чтобы определить, сколько сохнет бетон, учитывают различные факторы.

Этапы твердения раствора

Бетонные работы – часть любого строительства, от дачно-коттеджного до промышленного и специального. Материал применяют на различных стадиях возведения объектов, для заливки фундамента и несущих конструкций, устройства перекрытий.

Строители успешно используют свойство цементно-песчаной смеси с добавлением щебня – способность принимать форму опалубки. Ценят прочность и долговечность материала, время высыхания которого составляет порядка 28 дней.

В зависимости от условий эксплуатации и качества состава расчетный срок службы объектов достигает 250 лет, а в среднем оценивается в 50-100. Для современного строительства это солидный период – технологии постоянно совершенствуются, появляются новые материалы и конструктивные решения.

Набору прочности по-прежнему уделяют особое внимание и контролируют каждый этап:

  1. Застывание. Происходит в первые часы «жизни» состава. К месту работ раствор доставляют в бетономешалке или подготавливают на месте для максимального сохранения необходимых свойств.

    Время застывания летом при температуре выше 20°С – около часа, в жару – 15-30 минут. При «ноле» – начинается через 6-10 часов после приготовления смеси и растягивается до 20 часов с момента заливки;

  2. Твердение. Основной этап занимает 7-14 дней. За этот период конструкция набирает до 70% расчетного значения, которое зависит от марки бетона;
  3. Контрольное значение по ГОСТ 18105-86. Стандартное время набора прочности – 28 дней. Специалисты сравнивают полученный результат с нормативами специальной таблицы.

    Набор прочности бетона — температура, влажность, гидратация

Имеется прямая зависимость между затвердением раствора в различных условиях и достижением максимального значения.

Что влияет на набор максимальной прочности

Абсолютное большинство бетонных работ выполняют на открытом воздухе.

Погодные условия и температурный график – ключевые параметры, которые определяют, сколько застывает раствор.

В теплое время года созревание смеси и постепенное отвердение происходит естественным образом. Процесс зависит от физико-химических свойств состава и имеет небольшие отличия, связанные с маркой бетона.

В осенне-зимний период набор прочности обеспечивают двумя способами:

  • Противоморозные добавки. Используют для сохранения свойств приготовленного раствора. Специальные вещества не допускают замерзание воды и потерю качества, облегчают заливку конструкции, выравнивание поверхности;
  • Электропрогрев. Выполняется несколькими методами с общей сутью – обеспечение равномерного прогрева толщи бетона в течение периода, необходимого для набора прочности.

При низких температурах применяют провода ПНСВ или «вживляют» в материал электроды, после чего подключают напряжение. Реже используют в качестве нагревательного элемента саму опалубку, покрывают поверхность специальными матами.

Работы требуют соблюдения правил электробезопасности и выполняются по СНиП 3.03.01-87. Если минимальная температура достигает 0°С, а средняя за сутки не превышает 5°С, бетонирование изначально планируют с прогревом залитой конструкции. При необходимости в раствор включают ПМД.

Ускорение набора прочности

Бетонные составы классифицируют в зависимости от показателя прочности на сжатие. Легкие растворы используют для вспомогательных работ или конструкций, которые не испытывают нагрузку.

Базовыми считаются бетоны М-200 – М-400. Составы применяют при сооружении большинства объектов гражданского строительства. Растворы класса выше М-500 предназначаются для специальных объектов и конструкций повышенной прочности.

Базовую скорость отвердения рассчитывают на основе марок М-200 – М-300. Показатели основаны на временном промежутке в четыре недели. На практике необходимый период сокращается при определенных условиях:

  • Использование специальных добавок. Это вспомогательные компоненты, которые подмешивают в раствор при приготовлении. Применение сокращает время полного застывания до 14 дней. Такие работы проводят летом – антиморозные добавки не обладают подобным свойством;
  • Увлажнение.

    При сухой жаркой погоде происходит быстрое испарение воды из высыхающего состава, что отрицательно влияет на график набора прочности и качество конструкции. Постоянное увлажнение способствует созданию условий, при которых достигают оптимальной динамики застывания.

После завершения расчетного периода проводят испытания бетона и контрольные замеры. Если показатели соответствуют нормативам, приступают к следующим этапам работ.

Чтобы строительство завершилось согласно планам, рекомендуется разработать детальную проектную документацию с учетом особенностей конструкции. В календарном графике бетонные работы по возможности планируют в наиболее благоприятный сезон.

Возврат к списку

Бетонирование ленточного и плитного фундамента дома выполняется согласно давно разработанной технологии. На первый взгляд ничего сложного в работе нет, но во время заливки, в процесс и после отверждения монолита возникает немало вопросов, связанных с различными нюансами. Некоторые из них настолько важны, что их несоблюдение вполне может привести к тем или иным разрушениям конструкции. К примеру, сколько времени должно пройти после заливки перед снятием опалубки и как долго нужно выдерживать бетон до начала следующего этапа работ? Среди специалистов можно услышать различные мнения, но правила, все же, существуют.

Чем грозит несвоевременное снятие опалубки

Как известно, для заливки ленточного или плитного фундамента дома используется кашеобразный бетонный раствор. После укладки его в опалубку, начинаются процессы гидратации цемента и постепенного твердения бетона. Для их корректного завершения нужно выделить определенное количество времени, требующегося для того, чтобы фундамент смог выстояться и набрать проектную прочность.

Если опалубка с конструкции будет снята сразу после схватывания цемента, то появится вероятность расползания монолита в разные стороны. Неокрепшее «тело» не только не сможет принимать нагрузки, но и удерживать собственную форму. Особенно это касается массивных фундаментов.

Если демонтаж опалубки с ленточного фундамента будет выполнен после того, как цементный раствор схватится, но перед тем как он наберет определенную прочность, то в конструкции появятся трещины. Для подземной части дома, принимающей на себя и распределяющей на грунт все нагрузки, это грозит расколом и полным разрушением уже в период эксплуатации дома.

Сколько же должен стоять фундамент после заливки? На этот вопрос однозначного ответа не существует. Средний промежуток времени определяется 28 сутками, но в некоторых случаях бывает достаточно и 15-20 дней. В сложных условиях сроки нужно продлевать.

Профессионалы уверяют, что фундамент дома до его загрузки должен выстояться не менее месяца.

Чтобы строение не дало усадку, не перекосилось и не разрушилось, нужно неукоснительно соблюдать выполнение строительных правил и технологии возведения подземной части дома.

Бетон — время схватывания и набора прочности

Фундамент является опорой здания, поэтому не терпит халатности, неумения и отсутствия элементарных знаний.

Сколько времени должен отстаиваться фундамент

Указанные в нормативах сроки, предусмотренные для того, чтобы бетонная конструкция могла выстояться, не всегда соответствуют реальному времени. На них влияют посторонние факторы, такие как:

  • температура окружающей среды;
  • влажностный режим;
  • наличие атмосферных осадков;
  • время года;
  • грунтовые условия;
  • рельеф местности;
  • размеры и тип фундамента – ленточный, плитный, столбчатый;
  • проектная прочность бетона;
  • качество материалов;
  • присутствие грунтовых вод на участке;
  • технология возведения конструкции;
  • наличие добавок;
  • величина расчетных нагрузок.

Кроме вышеперечисленных моментов, могут возникать ситуации, влияющие на период, в течение которого фундамент дома должен будет отстаиваться перед тем, как начнутся дальнейшие работы. В некоторых случаях бетонная конструкция оставляется даже на зиму, чтобы при оттаивании грунта легче было определить дефекты и выправить усадки. При этом монолит надежно укрывают. Примечательно, что ни один норматив не сможет учесть все нюансы, поэтому вопрос о том, сколько же фундамент дома будет отстаиваться, решается в индивидуальном порядке.

При определении сроков следует принимать наиболее худшие условия для площадки. Запас, в этом случае, сыграет положительную роль.



Каким образом выстаивается фундамент дома

Первый раз бетонной конструкции дают выстояться сразу после заливки. Этот период длится до семи дней, в течение которых поверхность поливают водой. Бетон схватывается и начинает отвердевать. Сверху фундамент накрывают полиэтиленовой пленкой, но можно использовать также:

  • промокаемую ткань;
  • опилки;
  • солому.

Полиэтилен перед поливкой приподнимают, а другие материалы смачивают сверху. Они великолепно сохраняют влагу, не давая воде испариться раньше времени. Продолжительность затвердевания монолита зависит от времени года. Примерно через неделю, а в жаркое время года – через 10-14 дней, полив прекращают, но покровный слой оставляют вплоть до 28-30 дней после окончания укладки бетонной смеси в опалубку. Таким образом происходит первичное выстаивание, вполне достаточное для фундаментов, устанавливаемых на основание, заглубленное ниже уровня промерзания грунта.

Но на практике существует и вторичное выстаивание. Оно касается ситуаций, когда на пучинистых грунтах приходится возводить мелкозаглубленные фундаменты. В этом случае отвердевшую бетонную конструкцию оставляют зимовать. С приходом весны подвижки регистрируют, а основание укрепляют путем подсыпки песка или гравия с обязательной послойной трамбовкой.

Специалисты уверяют, что будет лучше, если фундамент простоит без нагрузки целый год. Оказывается, в первый месяц после заливки бетон набирает прочность до 70-75 процентов, а остальные 25-30 процентов – в следующие 11 месяцев. Из этого можно сделать вывод, что если сроки строительства позволяют, то предпочтение следует отдать более длительному временному промежутку. Если же период возведения строения ограничен жесткими рамками, то к монтажу стен дома приступают через 28 суток после заливки фундамента. При благоприятных климатических условиях и использовании в ограждающих конструкциях легких материалов – срок можно сократить до двух недель.

22.08.2016 в 13:08

Устройство железобетонного монолитного фундамента требует знания и понимания многих важных моментов.

Прежде чем залить смесь в опалубку, непрофессионалу в строительной теме следует подготовиться теоретически.

Имеет немалое значение время разборки опалубки. Как контролировать прочность и когда можно фундамент нагружать?

Сколько ждать набора прочности

Как указано в п.

Как бетон набирает прочность и как эти параметры контролировать

2. 5 СНиП 2.03.01-84, для возведения фундаментов следует применять бетон не ниже М-200. Так как БМ-100 используют для устройства подготовки, само тело фундамента чаще всего выполняют из бетона М-200.

На твердость уложенного в опалубку раствора влияют разные факторы, в том числе такие:

  • Правильное соотношение ингредиентов;
  • Температура воздуха;
  • Влажность воздуха;
  • Период времени от приготовления смеси до укладки;
  • Толщина слоя;
  • Соблюдение технологии и пр.

Набор прочности представляет собой химический процесс, требующий оптимальных условий, наиболее важны тепло и влажность. В зависимости от соотношения этих показателей, процесс достижения нормативных прочностных характеристик длится до 28 суток.

Если чрезмерно жарко, то есть температура воздуха выше 25 градусов, то смесь будет растрескиваться, из нее быстро испарится влага, необходимая для нормального течения реакции твердения, а при температурах ниже +5 градусов процессы замедляются, что отрицательно сказывается на времени застывания.

Оптимальная температура +20 градусов по Цельсию. Уже с первых часов прочность смеси начинает увеличиваться: через 2,5 часа смесь схватится, но твердость еще слишком мала, чтобы бетон держал форму. Интенсивнее всего фундамент набирает прочность в первую неделю, достигая 70% от проектной. Застывание, твердение продолжается до 28 суток.

Контроль схватывания бетона

В условиях выполнения бетонных работ строительными предприятиями контроль качества проводится путем испытания образцов бетона следующими методами:

  • Сжатием специальным оборудованием;
  • Простукиванием массива молотком Кашкарова;
  • Ультразвуковыми приборами (неразрушающий метод).

Для испытания на стационарном станке готовят кубики: из одной порции смеси заливают образцы размером 10×10 см в количестве не менее 3-х, маркируя сами образцы, а также фиксируя на них дату и время.

Кубики передают в специальную строительную лабораторию проводить испытания, где на основании нагрузки, при котором кубики разрушились, выполняют расчеты и выводят прочность бетона, учитывая возраст кубиков. Этот метод считается точным.

Простукивание молотком дает приблизительные результаты и относится к неточным методам. Молотки есть разных видов, а прибор конструкции Кашкарова примечателен тем, что сила удара не отражается на итоговых показаниях прочности. Сам молоток весит 400-800 г.

Прочностные показатели определяют по следам, остающемся на бетоне, в соответствии с таблицей, приведенной в нормативной литературе.

Ультразвуковые приборы основаны на определении скорости прохождения ультразвука через толщу бетона: чем плотнее бетон, тем меньше скорость. Кроме величины прочности, ультразвуковой метод позволяет установить наличие пустот, раковин в массиве фундамента или иного конструктивного элемента.

Специальные методы должны применяться профессионалами с опытом работы в строй. лаборатории, дилетанты не смогут определить точной величины сопротивления материала сжатию, то есть прочности.

В кустарных условиях проверка схватывания производят так: одновременно с укладкой смеси в опалубку заливают отдельно форму произвольного размера (размером в плане 10×10 см), но желательно одинаковой с основным конструктивом высоты.

На 2 день с одной стороны опалубку нужно снять и посмотреть, держит ли бетон форму, насколько он схватился. При необходимости следует спустя сутки убрать опалубку с другой грани образца и проанализировать динамику схватывания. Один из образцов можно попытаться разбить, чтобы убедиться в его твердости.

Важно понимать, что образец меньших размеры, чем массив фундамента, а в небольшом объеме бетон застывает быстрее. Убедившись, что образец схватился, следует дать массиву дополнительное время 2-5 суток, чтобы получить желаемый результат — крепко затвердевший, схватившийся фундамент.

Когда снимать опалубку

Снятие опалубки можно осуществлять при острой необходимости на 3-5 день, но лучше выдержать 7-14 дней.

Хорошо схватившийся, набравший 30-70% прочности бетон сохраняет форму, не дает сколов разбирая опалубку.

Распалубка допустима в ранние сроки, если щиты, доски нужны для выполнения работ на другой захватке или на следующем объекте.

В приватном строительстве резонно не спешить и дать смеси набрать нужные показатели прочности, для чего потребуется 2 недели.

Через сколько можно нагружать фундамент

Давать нагрузку на фундамент — значит, выполнять следующий этап возведения здания, в случае с фундаментом это устройство стен:

Нагрузка приемлема тогда, когда бетон приобретет 100% проектных прочностных показателей. В этом случае можно не опасаться деформаций, разрушения фундамента, так как конструктив уже в состоянии воспринимать нагрузки от стен, перекрытий, кровли.

Такой срок наступает по прошествии 28-30 дней с момента заливки бетона в опалубку.

Этот срок можно сократить, если применить специальные средства — химические добавки, или же технологические приемы, как прогревание в холодное время года, полив водой или укрытие мокрыми матами летом, когда жара.

Если бетон схватывается в естественных условиях лучше не торопиться и снимать опалубку не раньше, чем через одну-две недели, а возводить стены в возрасте не менее 4 недель.

В конструкции фундамента ничего сложного нет, но лучше, когда этим занимаются профессионалы, у которых есть и опыт, и технические средства контроля застывания бетона.

Если все-таки заливка опалубки выполняется своими силами, то распалубку лучше сделать спустя 7-14 дней, а подвергать нагрузке — не раньше, чем через 28 дней с даты заливки.

Как бетон набирает прочность?

Главной характеристикой бетона является его прочность на сжатие – эта характеристика отражается в его марке. Но марочная прочность достигается не сразу, бетон постепенно набирает прочность в течение четырех недель. Поэтому после заливки бетона необходимо выждать некоторое время.

Набор прочности бетона

Наиболее интенсивно набор прочности происходит в первые 5-7 дней после заливки – за это время он набирает около 70% своей марочной прочности. В дальнейшем его прочность нарастает и достигает марочной после 28 дней созревания. До этого времени не рекомендуется нагружать бетонную конструкцию, т. е. если это фундамент, то ставить на него дом можно только после того, как он наберет свою марочную прочность прочность. Минимальную прочность бетон набирает через 7 суток, после истечения этого срока можно разбирать опалубку.

График набора прочности бетона от времени показан на рисунке:

График созревания бетона при различных температурах.

На графике показана зависимость прочности бетона от времени при различных температурах его созревания: от 30 до 80 градусов. Прочность показана в процентах от марочной. Однако, это теоретические данные, полученные в лабораторный условиях, на практике же выдержать такие условия нереально: температура в течение суток изменяется и совершенно точно она не будет постоянной и равной 30 градусам. Поэтому при самостоятельном строительстве фундамента лучше перестраховаться и дать бетону выстоять месяц, и только потом разбирать опалубку и продолжать строительство.

В качестве вяжущего вещества в бетоне используется цемент, его химическая реакция с водой приводит к появлению твердых каменистых новообразований, которые и связывают между собой частицы наполнителя – щебня и песка. Начальный период этой реакции называется схватыванием, во время которого в бетоне образуются первоначальные связи между частицами наполнителя. Затем происходит набор прочности, когда эти связи упрочняются. Для того, чтобы эта химическая реакция протекала, необходима вода. Но поскольку созревание бетона – процесс длительный, вода, изначально содержащаяся в бетонной смеси успевает испариться. Для того, чтобы этого не происходило поверхность бетонной конструкции накрывают полиэтиленовой пленкой или рубероидом, а так же поливают ее водой. Важно, чтобы бетон высыхал равномерно по всему объему.

В холодное время года вода, содержащаяся в бетонной смеси, может замерзнуть и созревание бетона прекратится. Более того, замерзая, вода увеличится в объеме и станет разрушать бетон изнутри. При температуре ниже 10 градусов набор прочности очень сильно замедляется. Поэтому при заливке бетонной смеси при низких температурах на протяжении всего созревания ее надо подогревать. Само собой, при самостоятельном строительстве такое невозможно (или по крайней мере очень затруднительно), поэтому заливать бетон своими руками нужно летом. Необходима температура для его созревания – 20-25 градусов или выше.

Срок набора прочности бетона можно уменьшить, используя специальные добавки, ускоряющие этот процесс. Такие быстротвердеющие бетоны набирают прочность за две недели, но при самостоятельном строительстве их использование затруднительно, ведь они не только быстрее созревают, но и быстрее схватываются. Это значит, что после приготовления такой быстротвердеющей бетоной смеси времени на ее заливку будет значительно меньше. Еще один способ достичь ускоренного созревания бетона — это повышение температуры: из графика видно, что чем выше температура, тем быстрее идет нарастание прочности. Однако при самостоятельном строительстве создать такие условия нереально.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)

    Читайте так же:

    Уход за бетоном

    Во время созревания свежеуложенного бетона за ним нужен уход: необходимо обеспечить оптимальную температуру и влажность, чтобы он набрал проектную прочность и не покрылся трещинами при высыхании.

    Бетон для фундамента

    Бетон – это каменный материал, который образуется в результате затвердевания бетонной смеси. Бетонная смесь для заливки монолитного фундамента состоит из смешанных в определенных пропорциях цемента, песка, гравия и воды.

    Заливка фундамента дома: как привильно заливать монолитный фундамент?

    После того, как Вы определились с типом фундамента, местом и глубиной его заложения, провели все земельные работы (вырыли траншею под фундамент, сделали песчано-гравийную подушку), установили опалубку, укрепили ее стенки подпорками, собрали арматурный каркас, установили его в опалубке и надежно его там закрепили, настало время для последнего и самого важного этапа заложения фундамента – его заливки.

    Расчет количества бетона на фундамент

    Исходными данными для расчета количества бетона для заливки фундамента является тип фундамента (плитный, ленточный, столбчатый) и его конфигурация. Тип фундамента и параметры выбираются в зависимости от несущей способности грунта и нагрузки на фундамент.

    Марка и класс бетона

    Главные характеристики бетона — это его марка и класс прочности. Таблица соотношения между маркой и классом приведена в этой статье.

Дата публикации: 29.10.2010 15:57:26

Твердение бетона

Набор прочности бетона (в часах)

Срок твердения, часы
0°С 5°С 10°С 15°С 20°С 25°С 30°С
4 6 7 8 10 12 13 14
8 10 12 13 16 18 20 22
12 13 16 18 21 23 25 27
16 16 19 22 24 27 30 32
20 18 21 24 27 31 33 36
24 20 23 27 30 34 37 39
28 22 25 29 32 37 30 42
32 23 27 31 34 38 42 45
36 24 28 32 36 40 43 47
40 25 29 33 37 42 44 48
44 25 29 34 38 43 46 49
48 26 30 34 39 43 47 50

Набор прочности бетона (в сутках)

Срок твердения, сутки Температура твердения бетона
0°С 5°С 10°С 15°С 20°С 25°С 30°С
прочность бетона на сжатие % от 28-суточной
1 20 23 27 30 34 37 39
2 26 30 34 39 43 47 50
3 30 35 41 45 50 52 56
4 34 40 46 50 55 58 63
5 39 44 51 55 60 63 68
6 42 48 54 59 64 68 72
7 45 52 58 63 68 72 76
10 53 60 67 72 77 82 85
14 60 68 74 81 86 690 95
21 70 76 83 91 97 >100 >100
28 75 83 90 100 >100 >100 >100

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.

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

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

Почему бетон не набирает марочную прочность. Если свежий бетон не набрал требуемую прочность.

Ускорение схватывания и набора 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

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.

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.

Нарастание прочности бетона

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.

Про бетон.SU / Информация / Строительный бетон

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.

График набора прочности бетона

  1. Этапы твердения раствора
  2. Что влияет на набор максимальной прочности
  3. Ускорение набора прочности

Ключевой этап проведения ремонтно-строительных работ – сушка бетона. Залитый состав отвердевает и набирает прочность несколько недель. Процесс проходит под наблюдением инженеров и требует постоянного контроля.

Специалисты обеспечивают выполнение нормативов и при необходимости вносят коррективы в график. Материал чувствителен к температурным колебаниям и имеет «коэффициент сезонности» – зимой бетонные работы проводят с использованием систем обогрева. Чтобы определить, сколько сохнет бетон, учитывают различные факторы.

Этапы твердения раствора

Бетонные работы – часть любого строительства, от дачно-коттеджного до промышленного и специального. Материал применяют на различных стадиях возведения объектов, для заливки фундамента и несущих конструкций, устройства перекрытий.

Строители успешно используют свойство цементно-песчаной смеси с добавлением щебня – способность принимать форму опалубки. Ценят прочность и долговечность материала, время высыхания которого составляет порядка 28 дней.

В зависимости от условий эксплуатации и качества состава расчетный срок службы объектов достигает 250 лет, а в среднем оценивается в 50-100. Для современного строительства это солидный период – технологии постоянно совершенствуются, появляются новые материалы и конструктивные решения.

Набору прочности по-прежнему уделяют особое внимание и контролируют каждый этап:

  1. Застывание. Происходит в первые часы «жизни» состава. К месту работ раствор доставляют в бетономешалке или подготавливают на месте для максимального сохранения необходимых свойств.

    Время застывания летом при температуре выше 20°С – около часа, в жару – 15-30 минут. При «ноле» – начинается через 6-10 часов после приготовления смеси и растягивается до 20 часов с момента заливки;

  2. Твердение. Основной этап занимает 7-14 дней. За этот период конструкция набирает до 70% расчетного значения, которое зависит от марки бетона;
  3. Контрольное значение по ГОСТ 18105-86. Стандартное время набора прочности – 28 дней. Специалисты сравнивают полученный результат с нормативами специальной таблицы.

    Набор прочности бетона — температура, влажность, гидратация

Имеется прямая зависимость между затвердением раствора в различных условиях и достижением максимального значения.

Что влияет на набор максимальной прочности

Абсолютное большинство бетонных работ выполняют на открытом воздухе.

Погодные условия и температурный график – ключевые параметры, которые определяют, сколько застывает раствор.

В теплое время года созревание смеси и постепенное отвердение происходит естественным образом. Процесс зависит от физико-химических свойств состава и имеет небольшие отличия, связанные с маркой бетона.

В осенне-зимний период набор прочности обеспечивают двумя способами:

  • Противоморозные добавки. Используют для сохранения свойств приготовленного раствора. Специальные вещества не допускают замерзание воды и потерю качества, облегчают заливку конструкции, выравнивание поверхности;
  • Электропрогрев. Выполняется несколькими методами с общей сутью – обеспечение равномерного прогрева толщи бетона в течение периода, необходимого для набора прочности.

При низких температурах применяют провода ПНСВ или «вживляют» в материал электроды, после чего подключают напряжение. Реже используют в качестве нагревательного элемента саму опалубку, покрывают поверхность специальными матами.

Работы требуют соблюдения правил электробезопасности и выполняются по СНиП 3.03.01-87. Если минимальная температура достигает 0°С, а средняя за сутки не превышает 5°С, бетонирование изначально планируют с прогревом залитой конструкции. При необходимости в раствор включают ПМД.

Ускорение набора прочности

Бетонные составы классифицируют в зависимости от показателя прочности на сжатие. Легкие растворы используют для вспомогательных работ или конструкций, которые не испытывают нагрузку.

Базовыми считаются бетоны М-200 – М-400. Составы применяют при сооружении большинства объектов гражданского строительства. Растворы класса выше М-500 предназначаются для специальных объектов и конструкций повышенной прочности.

Базовую скорость отвердения рассчитывают на основе марок М-200 – М-300. Показатели основаны на временном промежутке в четыре недели. На практике необходимый период сокращается при определенных условиях:

  • Использование специальных добавок. Это вспомогательные компоненты, которые подмешивают в раствор при приготовлении. Применение сокращает время полного застывания до 14 дней. Такие работы проводят летом – антиморозные добавки не обладают подобным свойством;
  • Увлажнение.

    При сухой жаркой погоде происходит быстрое испарение воды из высыхающего состава, что отрицательно влияет на график набора прочности и качество конструкции. Постоянное увлажнение способствует созданию условий, при которых достигают оптимальной динамики застывания.

После завершения расчетного периода проводят испытания бетона и контрольные замеры. Если показатели соответствуют нормативам, приступают к следующим этапам работ.

Чтобы строительство завершилось согласно планам, рекомендуется разработать детальную проектную документацию с учетом особенностей конструкции. В календарном графике бетонные работы по возможности планируют в наиболее благоприятный сезон.

Возврат к списку

Бетонирование ленточного и плитного фундамента дома выполняется согласно давно разработанной технологии. На первый взгляд ничего сложного в работе нет, но во время заливки, в процесс и после отверждения монолита возникает немало вопросов, связанных с различными нюансами. Некоторые из них настолько важны, что их несоблюдение вполне может привести к тем или иным разрушениям конструкции. К примеру, сколько времени должно пройти после заливки перед снятием опалубки и как долго нужно выдерживать бетон до начала следующего этапа работ? Среди специалистов можно услышать различные мнения, но правила, все же, существуют.

Чем грозит несвоевременное снятие опалубки

Как известно, для заливки ленточного или плитного фундамента дома используется кашеобразный бетонный раствор. После укладки его в опалубку, начинаются процессы гидратации цемента и постепенного твердения бетона. Для их корректного завершения нужно выделить определенное количество времени, требующегося для того, чтобы фундамент смог выстояться и набрать проектную прочность.

Если опалубка с конструкции будет снята сразу после схватывания цемента, то появится вероятность расползания монолита в разные стороны. Неокрепшее «тело» не только не сможет принимать нагрузки, но и удерживать собственную форму. Особенно это касается массивных фундаментов.

Если демонтаж опалубки с ленточного фундамента будет выполнен после того, как цементный раствор схватится, но перед тем как он наберет определенную прочность, то в конструкции появятся трещины. Для подземной части дома, принимающей на себя и распределяющей на грунт все нагрузки, это грозит расколом и полным разрушением уже в период эксплуатации дома.

Сколько же должен стоять фундамент после заливки? На этот вопрос однозначного ответа не существует. Средний промежуток времени определяется 28 сутками, но в некоторых случаях бывает достаточно и 15-20 дней. В сложных условиях сроки нужно продлевать.

Профессионалы уверяют, что фундамент дома до его загрузки должен выстояться не менее месяца.

Чтобы строение не дало усадку, не перекосилось и не разрушилось, нужно неукоснительно соблюдать выполнение строительных правил и технологии возведения подземной части дома.

Бетон — время схватывания и набора прочности

Фундамент является опорой здания, поэтому не терпит халатности, неумения и отсутствия элементарных знаний.

Сколько времени должен отстаиваться фундамент

Указанные в нормативах сроки, предусмотренные для того, чтобы бетонная конструкция могла выстояться, не всегда соответствуют реальному времени. На них влияют посторонние факторы, такие как:

  • температура окружающей среды;
  • влажностный режим;
  • наличие атмосферных осадков;
  • время года;
  • грунтовые условия;
  • рельеф местности;
  • размеры и тип фундамента – ленточный, плитный, столбчатый;
  • проектная прочность бетона;
  • качество материалов;
  • присутствие грунтовых вод на участке;
  • технология возведения конструкции;
  • наличие добавок;
  • величина расчетных нагрузок.

Кроме вышеперечисленных моментов, могут возникать ситуации, влияющие на период, в течение которого фундамент дома должен будет отстаиваться перед тем, как начнутся дальнейшие работы. В некоторых случаях бетонная конструкция оставляется даже на зиму, чтобы при оттаивании грунта легче было определить дефекты и выправить усадки. При этом монолит надежно укрывают. Примечательно, что ни один норматив не сможет учесть все нюансы, поэтому вопрос о том, сколько же фундамент дома будет отстаиваться, решается в индивидуальном порядке.

При определении сроков следует принимать наиболее худшие условия для площадки. Запас, в этом случае, сыграет положительную роль.



Каким образом выстаивается фундамент дома

Первый раз бетонной конструкции дают выстояться сразу после заливки. Этот период длится до семи дней, в течение которых поверхность поливают водой. Бетон схватывается и начинает отвердевать. Сверху фундамент накрывают полиэтиленовой пленкой, но можно использовать также:

  • промокаемую ткань;
  • опилки;
  • солому.

Полиэтилен перед поливкой приподнимают, а другие материалы смачивают сверху. Они великолепно сохраняют влагу, не давая воде испариться раньше времени. Продолжительность затвердевания монолита зависит от времени года. Примерно через неделю, а в жаркое время года – через 10-14 дней, полив прекращают, но покровный слой оставляют вплоть до 28-30 дней после окончания укладки бетонной смеси в опалубку. Таким образом происходит первичное выстаивание, вполне достаточное для фундаментов, устанавливаемых на основание, заглубленное ниже уровня промерзания грунта.

Но на практике существует и вторичное выстаивание. Оно касается ситуаций, когда на пучинистых грунтах приходится возводить мелкозаглубленные фундаменты. В этом случае отвердевшую бетонную конструкцию оставляют зимовать. С приходом весны подвижки регистрируют, а основание укрепляют путем подсыпки песка или гравия с обязательной послойной трамбовкой.

Специалисты уверяют, что будет лучше, если фундамент простоит без нагрузки целый год. Оказывается, в первый месяц после заливки бетон набирает прочность до 70-75 процентов, а остальные 25-30 процентов – в следующие 11 месяцев. Из этого можно сделать вывод, что если сроки строительства позволяют, то предпочтение следует отдать более длительному временному промежутку. Если же период возведения строения ограничен жесткими рамками, то к монтажу стен дома приступают через 28 суток после заливки фундамента. При благоприятных климатических условиях и использовании в ограждающих конструкциях легких материалов – срок можно сократить до двух недель.

22.08.2016 в 13:08

Устройство железобетонного монолитного фундамента требует знания и понимания многих важных моментов.

Прежде чем залить смесь в опалубку, непрофессионалу в строительной теме следует подготовиться теоретически.

Имеет немалое значение время разборки опалубки. Как контролировать прочность и когда можно фундамент нагружать?

Сколько ждать набора прочности

Как указано в п.

Как бетон набирает прочность и как эти параметры контролировать

2. 5 СНиП 2.03.01-84, для возведения фундаментов следует применять бетон не ниже М-200. Так как БМ-100 используют для устройства подготовки, само тело фундамента чаще всего выполняют из бетона М-200.

На твердость уложенного в опалубку раствора влияют разные факторы, в том числе такие:

  • Правильное соотношение ингредиентов;
  • Температура воздуха;
  • Влажность воздуха;
  • Период времени от приготовления смеси до укладки;
  • Толщина слоя;
  • Соблюдение технологии и пр.

Набор прочности представляет собой химический процесс, требующий оптимальных условий, наиболее важны тепло и влажность. В зависимости от соотношения этих показателей, процесс достижения нормативных прочностных характеристик длится до 28 суток.

Если чрезмерно жарко, то есть температура воздуха выше 25 градусов, то смесь будет растрескиваться, из нее быстро испарится влага, необходимая для нормального течения реакции твердения, а при температурах ниже +5 градусов процессы замедляются, что отрицательно сказывается на времени застывания.

Оптимальная температура +20 градусов по Цельсию. Уже с первых часов прочность смеси начинает увеличиваться: через 2,5 часа смесь схватится, но твердость еще слишком мала, чтобы бетон держал форму. Интенсивнее всего фундамент набирает прочность в первую неделю, достигая 70% от проектной. Застывание, твердение продолжается до 28 суток.

Контроль схватывания бетона

В условиях выполнения бетонных работ строительными предприятиями контроль качества проводится путем испытания образцов бетона следующими методами:

  • Сжатием специальным оборудованием;
  • Простукиванием массива молотком Кашкарова;
  • Ультразвуковыми приборами (неразрушающий метод).

Для испытания на стационарном станке готовят кубики: из одной порции смеси заливают образцы размером 10×10 см в количестве не менее 3-х, маркируя сами образцы, а также фиксируя на них дату и время.

Кубики передают в специальную строительную лабораторию проводить испытания, где на основании нагрузки, при котором кубики разрушились, выполняют расчеты и выводят прочность бетона, учитывая возраст кубиков. Этот метод считается точным.

Простукивание молотком дает приблизительные результаты и относится к неточным методам. Молотки есть разных видов, а прибор конструкции Кашкарова примечателен тем, что сила удара не отражается на итоговых показаниях прочности. Сам молоток весит 400-800 г.

Прочностные показатели определяют по следам, остающемся на бетоне, в соответствии с таблицей, приведенной в нормативной литературе.

Ультразвуковые приборы основаны на определении скорости прохождения ультразвука через толщу бетона: чем плотнее бетон, тем меньше скорость. Кроме величины прочности, ультразвуковой метод позволяет установить наличие пустот, раковин в массиве фундамента или иного конструктивного элемента.

Специальные методы должны применяться профессионалами с опытом работы в строй. лаборатории, дилетанты не смогут определить точной величины сопротивления материала сжатию, то есть прочности.

В кустарных условиях проверка схватывания производят так: одновременно с укладкой смеси в опалубку заливают отдельно форму произвольного размера (размером в плане 10×10 см), но желательно одинаковой с основным конструктивом высоты.

На 2 день с одной стороны опалубку нужно снять и посмотреть, держит ли бетон форму, насколько он схватился. При необходимости следует спустя сутки убрать опалубку с другой грани образца и проанализировать динамику схватывания. Один из образцов можно попытаться разбить, чтобы убедиться в его твердости.

Важно понимать, что образец меньших размеры, чем массив фундамента, а в небольшом объеме бетон застывает быстрее. Убедившись, что образец схватился, следует дать массиву дополнительное время 2-5 суток, чтобы получить желаемый результат — крепко затвердевший, схватившийся фундамент.

Когда снимать опалубку

Снятие опалубки можно осуществлять при острой необходимости на 3-5 день, но лучше выдержать 7-14 дней.

Хорошо схватившийся, набравший 30-70% прочности бетон сохраняет форму, не дает сколов разбирая опалубку.

Распалубка допустима в ранние сроки, если щиты, доски нужны для выполнения работ на другой захватке или на следующем объекте.

В приватном строительстве резонно не спешить и дать смеси набрать нужные показатели прочности, для чего потребуется 2 недели.

Через сколько можно нагружать фундамент

Давать нагрузку на фундамент — значит, выполнять следующий этап возведения здания, в случае с фундаментом это устройство стен:

Нагрузка приемлема тогда, когда бетон приобретет 100% проектных прочностных показателей. В этом случае можно не опасаться деформаций, разрушения фундамента, так как конструктив уже в состоянии воспринимать нагрузки от стен, перекрытий, кровли.

Такой срок наступает по прошествии 28-30 дней с момента заливки бетона в опалубку.

Этот срок можно сократить, если применить специальные средства — химические добавки, или же технологические приемы, как прогревание в холодное время года, полив водой или укрытие мокрыми матами летом, когда жара.

Если бетон схватывается в естественных условиях лучше не торопиться и снимать опалубку не раньше, чем через одну-две недели, а возводить стены в возрасте не менее 4 недель.

В конструкции фундамента ничего сложного нет, но лучше, когда этим занимаются профессионалы, у которых есть и опыт, и технические средства контроля застывания бетона.

Если все-таки заливка опалубки выполняется своими силами, то распалубку лучше сделать спустя 7-14 дней, а подвергать нагрузке — не раньше, чем через 28 дней с даты заливки.

Как бетон набирает прочность?

Главной характеристикой бетона является его прочность на сжатие – эта характеристика отражается в его марке. Но марочная прочность достигается не сразу, бетон постепенно набирает прочность в течение четырех недель. Поэтому после заливки бетона необходимо выждать некоторое время.

Набор прочности бетона

Наиболее интенсивно набор прочности происходит в первые 5-7 дней после заливки – за это время он набирает около 70% своей марочной прочности. В дальнейшем его прочность нарастает и достигает марочной после 28 дней созревания. До этого времени не рекомендуется нагружать бетонную конструкцию, т. е. если это фундамент, то ставить на него дом можно только после того, как он наберет свою марочную прочность прочность. Минимальную прочность бетон набирает через 7 суток, после истечения этого срока можно разбирать опалубку.

График набора прочности бетона от времени показан на рисунке:

График созревания бетона при различных температурах.

На графике показана зависимость прочности бетона от времени при различных температурах его созревания: от 30 до 80 градусов. Прочность показана в процентах от марочной. Однако, это теоретические данные, полученные в лабораторный условиях, на практике же выдержать такие условия нереально: температура в течение суток изменяется и совершенно точно она не будет постоянной и равной 30 градусам. Поэтому при самостоятельном строительстве фундамента лучше перестраховаться и дать бетону выстоять месяц, и только потом разбирать опалубку и продолжать строительство.

В качестве вяжущего вещества в бетоне используется цемент, его химическая реакция с водой приводит к появлению твердых каменистых новообразований, которые и связывают между собой частицы наполнителя – щебня и песка. Начальный период этой реакции называется схватыванием, во время которого в бетоне образуются первоначальные связи между частицами наполнителя. Затем происходит набор прочности, когда эти связи упрочняются. Для того, чтобы эта химическая реакция протекала, необходима вода. Но поскольку созревание бетона – процесс длительный, вода, изначально содержащаяся в бетонной смеси успевает испариться. Для того, чтобы этого не происходило поверхность бетонной конструкции накрывают полиэтиленовой пленкой или рубероидом, а так же поливают ее водой. Важно, чтобы бетон высыхал равномерно по всему объему.

В холодное время года вода, содержащаяся в бетонной смеси, может замерзнуть и созревание бетона прекратится. Более того, замерзая, вода увеличится в объеме и станет разрушать бетон изнутри. При температуре ниже 10 градусов набор прочности очень сильно замедляется. Поэтому при заливке бетонной смеси при низких температурах на протяжении всего созревания ее надо подогревать. Само собой, при самостоятельном строительстве такое невозможно (или по крайней мере очень затруднительно), поэтому заливать бетон своими руками нужно летом. Необходима температура для его созревания – 20-25 градусов или выше.

Срок набора прочности бетона можно уменьшить, используя специальные добавки, ускоряющие этот процесс. Такие быстротвердеющие бетоны набирают прочность за две недели, но при самостоятельном строительстве их использование затруднительно, ведь они не только быстрее созревают, но и быстрее схватываются. Это значит, что после приготовления такой быстротвердеющей бетоной смеси времени на ее заливку будет значительно меньше. Еще один способ достичь ускоренного созревания бетона — это повышение температуры: из графика видно, что чем выше температура, тем быстрее идет нарастание прочности. Однако при самостоятельном строительстве создать такие условия нереально.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)

    Читайте так же:

    Уход за бетоном

    Во время созревания свежеуложенного бетона за ним нужен уход: необходимо обеспечить оптимальную температуру и влажность, чтобы он набрал проектную прочность и не покрылся трещинами при высыхании.

    Бетон для фундамента

    Бетон – это каменный материал, который образуется в результате затвердевания бетонной смеси. Бетонная смесь для заливки монолитного фундамента состоит из смешанных в определенных пропорциях цемента, песка, гравия и воды.

    Заливка фундамента дома: как привильно заливать монолитный фундамент?

    После того, как Вы определились с типом фундамента, местом и глубиной его заложения, провели все земельные работы (вырыли траншею под фундамент, сделали песчано-гравийную подушку), установили опалубку, укрепили ее стенки подпорками, собрали арматурный каркас, установили его в опалубке и надежно его там закрепили, настало время для последнего и самого важного этапа заложения фундамента – его заливки.

    Расчет количества бетона на фундамент

    Исходными данными для расчета количества бетона для заливки фундамента является тип фундамента (плитный, ленточный, столбчатый) и его конфигурация. Тип фундамента и параметры выбираются в зависимости от несущей способности грунта и нагрузки на фундамент.

    Марка и класс бетона

    Главные характеристики бетона — это его марка и класс прочности. Таблица соотношения между маркой и классом приведена в этой статье.

Дата публикации: 29.10.2010 15:57:26

Твердение бетона

Набор прочности бетона (в часах)

Срок твердения, часы
0°С 5°С 10°С 15°С 20°С 25°С 30°С
4 6 7 8 10 12 13 14
8 10 12 13 16 18 20 22
12 13 16 18 21 23 25 27
16 16 19 22 24 27 30 32
20 18 21 24 27 31 33 36
24 20 23 27 30 34 37 39
28 22 25 29 32 37 30 42
32 23 27 31 34 38 42 45
36 24 28 32 36 40 43 47
40 25 29 33 37 42 44 48
44 25 29 34 38 43 46 49
48 26 30 34 39 43 47 50

Набор прочности бетона (в сутках)

Срок твердения, сутки Температура твердения бетона
0°С 5°С 10°С 15°С 20°С 25°С 30°С
прочность бетона на сжатие % от 28-суточной
1 20 23 27 30 34 37 39
2 26 30 34 39 43 47 50
3 30 35 41 45 50 52 56
4 34 40 46 50 55 58 63
5 39 44 51 55 60 63 68
6 42 48 54 59 64 68 72
7 45 52 58 63 68 72 76
10 53 60 67 72 77 82 85
14 60 68 74 81 86 690 95
21 70 76 83 91 97 >100 >100
28 75 83 90 100 >100 >100 >100

Устройство железобетонного монолитного фундамента требует знания и понимания многих важных моментов.

Прежде чем залить смесь в опалубку, непрофессионалу в строительной теме следует подготовиться теоретически.

Имеет немалое значение время разборки опалубки. Как контролировать прочность и когда можно фундамент нагружать?

Как указано в п. 2.5 СНиП 2.03.01-84, для возведения фундаментов следует применять бетон не ниже М-200. Так как БМ-100 используют для устройства подготовки, само тело фундамента чаще всего выполняют из бетона М-200.

На твердость уложенного в опалубку раствора влияют разные факторы, в том числе такие:

  • Правильное соотношение ингредиентов;
  • Температура воздуха;
  • Влажность воздуха;
  • Период времени от приготовления смеси до укладки;
  • Толщина слоя;
  • Соблюдение технологии и пр.

Набор прочности представляет собой химический процесс, требующий оптимальных условий, наиболее важны тепло и влажность. В зависимости от соотношения этих показателей, процесс достижения нормативных прочностных характеристик длится до 28 суток.

Если чрезмерно жарко, то есть температура воздуха выше 25 градусов, то смесь , из нее быстро испарится влага, необходимая для нормального течения реакции твердения, а при температурах ниже +5 градусов процессы замедляются, что отрицательно сказывается на времени застывания.

Оптимальная температура +20 градусов по Цельсию. Уже с первых часов прочность смеси начинает увеличиваться: через 2,5 часа смесь схватится, но твердость еще слишком мала, чтобы бетон держал форму. Интенсивнее всего фундамент набирает прочность в первую неделю, достигая 70% от проектной. Застывание, твердение продолжается до 28 суток.

Контроль схватывания бетона

В условиях выполнения бетонных работ строительными предприятиями контроль качества проводится путем испытания образцов бетона следующими методами:

  • Сжатием специальным оборудованием;
  • Простукиванием массива молотком Кашкарова;
  • Ультразвуковыми приборами (неразрушающий метод).

Для испытания на стационарном станке готовят кубики: из одной порции смеси заливают образцы размером 10×10 см в количестве не менее 3-х, маркируя сами образцы, а также фиксируя на них дату и время.

Кубики передают в специальную строительную лабораторию проводить испытания, где на основании нагрузки, при котором кубики разрушились, выполняют расчеты и выводят прочность бетона, учитывая возраст кубиков. Этот метод считается точным.

Простукивание молотком дает приблизительные результаты и относится к неточным методам. Молотки есть разных видов, а прибор конструкции Кашкарова примечателен тем, что сила удара не отражается на итоговых показаниях прочности. Сам молоток весит 400-800 г.

Прочностные показатели определяют по следам, остающемся на бетоне, в соответствии с таблицей, приведенной в нормативной литературе.

Ультразвуковые приборы основаны на определении скорости прохождения ультразвука через толщу бетона: чем плотнее бетон, тем меньше скорость. Кроме величины прочности, ультразвуковой метод позволяет установить наличие пустот, раковин в массиве фундамента или иного конструктивного элемента.

Специальные методы должны применяться профессионалами с опытом работы в строй. лаборатории, дилетанты не смогут определить точной величины сопротивления материала сжатию, то есть прочности.

В кустарных условиях проверка схватывания производят так: одновременно с укладкой смеси в опалубку заливают отдельно форму произвольного размера (размером в плане 10×10 см), но желательно одинаковой с основным конструктивом высоты.

На 2 день с одной стороны опалубку нужно снять и посмотреть, держит ли бетон форму, насколько он схватился. При необходимости следует спустя сутки убрать опалубку с другой грани образца и проанализировать динамику схватывания. Один из образцов можно попытаться разбить, чтобы убедиться в его твердости.

Важно понимать, что образец меньших размеры, чем массив фундамента, а в небольшом объеме бетон застывает быстрее. Убедившись, что образец схватился, следует дать массиву дополнительное время 2-5 суток, чтобы получить желаемый результат — крепко затвердевший, схватившийся фундамент.

Когда снимать опалубку

Снятие опалубки можно осуществлять при острой необходимости на 3-5 день, но лучше выдержать 7-14 дней.

Хорошо схватившийся, набравший 30-70% прочности бетон сохраняет форму, не дает сколов разбирая опалубку. Распалубка допустима в ранние сроки, если щиты, доски нужны для выполнения работ на другой захватке или на следующем объекте.

В приватном строительстве резонно не спешить и дать смеси набрать нужные показатели прочности, для чего потребуется 2 недели.

Через сколько можно нагружать фундамент

Давать нагрузку на фундамент — значит, выполнять следующий этап возведения здания, в случае с фундаментом это устройство стен:

Такой срок наступает по прошествии 28-30 дней с момента заливки бетона в опалубку.

Этот срок можно сократить, если применить специальные средства — химические добавки, или же технологические приемы, как прогревание в холодное время года, полив водой или укрытие мокрыми матами летом, когда жара.

Если бетон схватывается в естественных условиях лучше не торопиться и снимать опалубку не раньше, чем через одну-две недели, а возводить стены в возрасте не менее 4 недель.

В конструкции фундамента ничего сложного нет, но лучше, когда этим занимаются профессионалы, у которых есть и опыт, и технические средства контроля застывания бетона.

Если все-таки заливка опалубки выполняется своими силами, то распалубку лучше сделать спустя 7-14 дней, а подвергать нагрузке — не раньше, чем через 28 дней с даты заливки.

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 .

Медленное наращивание силы может быть хорошим | Журнал Concrete Construction

Q .: Мы поместили бетон, который должен был достичь прочности на сжатие 2000 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней и 1000 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней. Он не отвечал ни одному требованию, но где-то между 40 и 50 днями его прочность превышала 2000 фунтов на квадратный дюйм. С тех пор мы выявили проблему и исправили ее. Однако теперь возникает вопрос: действительно ли бетон, который достигает 2000 фунтов на квадратный дюйм примерно за 50 дней, так же хорош, как бетон, который достигает 2000 фунтов на квадратный дюйм за 28 дней?

А.: Здесь действительно есть два возможных вопроса:

  1. Если два бетона достигают прочности 2000 фунтов на квадратный дюйм за 28 и 50 дней соответственно, одинаково ли они хороши в то время, когда достигают этой прочности? Ответ однозначно положительный. Они оба имеют одинаковую прочность, хотя могут быть незначительные различия в абсорбции и проницаемости.
  2. Если два бетона достигнут прочности 2000 фунтов на квадратный дюйм через 28 и 50 дней соответственно, будут ли они одинаково хороши в более позднем возрасте? Ответ зависит от условий.

(a) Если причина медленного набора прочности в одном бетоне заключается в том, что он был изготовлен из цемента типа II или типа IV, или что он содержал слишком много замедлителя схватывания, или был отвержден при низкой температуре, в конечном итоге он может оказаться бетон лучше, чем другой. Он может развить более высокий предел прочности и лучшие свойства в целом. Ключевым фактором является то, что если условия отверждения таковы, что цемент имеет достаточно времени для гидратации, вновь образующийся цементный гель будет равномерно осаждаться по всей матрице.Когда цемент должен быстро гидратироваться, цементный гель имеет тенденцию осаждаться на исходных зернах цемента и вокруг них. В конечном итоге это мешает этим зернам вступать в реакцию с окружающей водой. Это также приводит к тому, что гель распределяется менее равномерно, поэтому вся матрица становится более слабой. Медленное, устойчивое отверждение, достигнутое за счет низкой (но выше точки замерзания) температуры, замедлителя схватывания или медленно гидратирующегося цемента, вероятно, приведет к более высокому пределу прочности при прочих равных условиях.Одно место, где обсуждаются эффекты температуры и скорости отверждения, находится в книге А. М. Невилла «Свойства бетона», «Джон Вили и сыновья», Нью-Йорк, 1973, страницы 276–280.

(b) Если, однако, причина медленного увеличения прочности заключается в том, что смесь была неправильно дозирована, или содержит вредные примеси, такие как глина, или не была должным образом отверждена, но была высушена, или использовалась неправильно в какой-либо другой смеси. Таким образом, бетон не сможет полностью раскрыть свой прочностный потенциал. Если это так, то бетон не так хорош, как бетон, набравший прочность с заданной скоростью.

Поведение при повышении прочности на сжатие и прогнозирование цементно-стабилизированного щебня при низкотемпературном отверждении

Для материалов на основе цемента температура отверждения определяет скорость прироста прочности и значение прочности на сжатие. В этой статье используется смесь щебня, стабилизированная 5% цемента. Три сценария отверждения при контролируемой температуре в помещении и один сценарий естественного отверждения на открытом воздухе разработаны и реализованы для изучения сценария развития прочности закона прочности на сжатие, и они включают стандартное отверждение при температуре (20 ° C), отверждение при постоянной низкой температуре (10 ° C), дневное взаимодействие отверждение при температуре (от 6 ° C до 16 ° C) и одно отверждение при естественной температуре на открытом воздухе (при температуре воздуха от 4 ° C до 20 ° C).Наконец, на основе метода зрелости модель оценки зрелости-силы получается путем использования и анализа данных, собранных в ходе внутренних тестов. Модель проверена с высокой точностью на основании подтвержденных результатов, полученных на основе данных наружных испытаний. Это исследование обеспечивает техническую поддержку строительства цементно-стабилизированного щебня в регионах с низкими температурами, что способствует процессу строительства и контролю качества.

1. Введение

Макадам, стабилизированный цементом, представляет собой низкодозированную смесь, стабилизированную цементным основанием, и его дозировка цемента составляет около 5%; он обычно используется в качестве основного слоя дорожного покрытия в Китае [1].Хорошо известно, зависит ли прочность на сжатие материалов на основе цемента в значительной степени от процесса отверждения, в котором особенно важны как температура, так и время отверждения [2, 3]. Для обычных лабораторных испытаний прочности на сжатие отверждение обычно проводится в условиях постоянной температуры 20 ° C во многих национальных спецификациях [4–6]. Но для проекта строительства дорожного покрытия фактическая температура отверждения на открытом воздухе зависит от погоды. Спецификация требует, чтобы при строительстве выдерживалась температура более 5 ° C [4].Однако в северных сезонных замороженных районах, таких как китайская провинция Хэйлунцзян, несмотря на то, что температура в апреле превышает 5 ° C, температура сильно меняется и очень нестабильна. Из-за большой разницы температур между днем ​​и ночью и того факта, что обычно не достигает 20 ° C во время отверждения, прочность на сжатие иногда не может соответствовать требованиям, что приводит к ослаблению керна. Поскольку сила не может быть подтверждена, нельзя разумно организовать следующий процесс [7].Исходя из этого особого температурного режима, существует острая необходимость в изучении законов увеличения прочности на сжатие при таких различных условиях низкотемпературного отверждения. В связи с этим в данной статье разработаны несколько экспериментов в помещении и на открытом воздухе для проведения такого исследования.

Было предпринято множество исследований для изучения влияния температуры отверждения на материалы на основе цемента, такие как грунт, стабилизированный портландцементом, легкий цементированный грунт, песок, угольная зола и смеси извести [8–10].Что касается температуры отверждения, во многих исследованиях сообщалось о высоких температурах, и большинство результатов показали, что отверждение при высоких температурах может повысить начальную прочность на сжатие [11, 12]. Прочность на сжатие и предел прочности на растяжение морских грунтов, стабилизированных цементом, которые использовались в качестве материалов для строительства дорог, были изучены при температурах отверждения от 40 ° C до 60 ° C в исследовательской работе Ванга [13]. Escalante-Garcia et al. [14] проверили прочность на сжатие при гидратации при пяти температурах в диапазоне от 10 ° C до 60 ° C, и результаты показали, что высокая температура может улучшить начальную прочность на сжатие, но на самом деле может снизить прочность в долгосрочной перспективе.Wang et al. [15] провели испытания цемента на основе сульфоалюмината кальция при различных температурах отверждения (т. Е. От 0 ° C до 80 ° C), чтобы изучить влияние эволюции гидратации на прочность на сжатие. Результаты показали, что прочность на сжатие в раннем возрасте увеличивается с повышением температуры, но уменьшается в диапазоне температур от 40 ° C до 80 ° C, а прочность на сжатие в основном зависит от степени гидратации.

О низкотемпературном отверждении в литературе сообщалось о нескольких исследованиях.Прайс [16] показал, что прочность бетонной смеси при низкой температуре развивается значительно медленнее, чем при комнатной температуре. Husem et al. [17] проверили прочность на сжатие обычного и высококачественного бетона при стандартном отверждении (при 23 ± 2 ° C) и другом низкотемпературном отверждении (при 10, 5, 0 и –5 ° C, соответственно). Результаты показали, что прочность при 10 ° C и менее 10 ° C была ниже, чем при стандартном отверждении. Kim et al. [18] исследовали развитие прочности для историй отверждения при температуре 5 ° C, 20 ° C и 40 ° C, которые показали, что прочность бетона при низкой температуре была меньше, чем прочность при стандартной температуре изначально, но была почти такой же со временем.Marzouk et al. [19] провели испытания при пяти температурах в диапазоне от -10 ° C до 20 ° C в течение 3 месяцев и обнаружили, что существует пропорциональная зависимость между прочностью на сжатие и температурой.

Кроме того, с точки зрения прогнозирования прочности, многие литературные источники показали, что теория зрелости подходит и лучше для прогнозирования прочности, чем некоторые другие методы [20, 21]. В 1951 году Саул и др. [22] впервые предложили концепцию «зрелости», которая определялась как произведение времени отверждения и температуры.В знаменитой функции зрелости «Медсестра-Сол» было указано, что при одинаковой зрелости и сила будет примерно такой же. Хорошо известно, что модель зрелости Медсестра-Сол постоянно совершенствовалась и изменялась позже, и для прогнозирования силы были приняты различные математические модели. Например, в модели Читамбира эквивалентный возраст был предложен в качестве индекса, который сочетал в себе возраст и температуру отверждения [23]. Существует линейная зависимость между двойной логарифмической прочностью и логарифмической зрелостью при различных температурах отверждения.Jeong et al. [24] откалибровали соотношение относительной прочности и зрелости по фактору влажности.

Обзор существующей литературы показал, что, хотя было проведено много исследований по другим материалам на основе цемента, меньше исследований было предпринято для 5% стабилизированного цементом щебня. Многие исследования были посвящены влиянию температуры отверждения на прочность. Однако большинство из них были ориентированы на высокие температуры, и, кроме того, почти все отверждение (будь то при высокой или низкой температуре) проводилось при переменной постоянной контролируемой температуре в лабораторной камере.Важно отметить, что при таком отверждении не учитывались чередующиеся изменения температуры в течение реальных дней и ночей (как в строительном проекте), и не проводилось никаких испытаний в естественных условиях на открытом воздухе. Таким образом, цель данного исследования состоит в том, чтобы сосредоточить внимание на законе увеличения прочности 5% цементно-стабилизированной щебеночной смеси при низкой температуре, которая соответствует фактической температуре строительного проекта. Теория зрелости будет использоваться для прогнозирования прочности на сжатие.Будет выбрана соответствующая функция, и соответствующие параметры будут откалиброваны и получены путем использования и анализа экспериментальных данных. Результаты исследования обеспечат техническую поддержку строительства цементно-стабилизированного щебня в регионах с низкими температурами, что благоприятно сказывается на качестве строительства и управлении процессом.

2. Описательный анализ температур в районе Харбина

Город Харбин, провинция Хэйлунцзян, Китай, расположен на северной широте 44 ° 04′∼ 46 ° 40 ′, в основном равнине, относящейся к континентальному муссонному климату северной умеренной зоны. и температура быстро меняется весной и осенью.Годовое количество осадков достигает 400–600 мм, коэффициент влажности находится в пределах 0,25–1,25, а средний максимум вечной мерзлоты составляет 120–240 см.

Распределение температуры от 15 -го до 30 -го апреля с 2012 по 2014 год в Харбине показано на Рисунке 1. Тенденция высокой и низкой температуры в период строительства в основном аналогична. Большинство высоких температур распределяются в диапазоне от 15 ° C до 20 ° C, а большинство низких температур находятся в диапазоне от 5 ° C до 10 ° C.Средняя высокая температура составляет 16 ° C, а средняя низкая температура — 6 ° C.


На рис. 2 показаны данные о суточной температуре с 15 до 30 апреля 2014 г. в Харбине. Данные других лет следуют аналогичной схеме. Примерно с 2:00 до 4:00 температуры были самыми низкими, с 5:00 температуры начали стабильно повышаться в течение 9 часов с высокой скоростью, в 12:00 — 14:00 температуры достигли максимума, а затем температуры начали непрерывно снижаться. в течение 15 часов по относительно низкой цене.


3. Планы тестирования в помещении и на открытом воздухе

В соответствии с законом изменения температуры были разработаны три варианта тестирования в помещении и один тест на открытом воздухе. Температуры трех испытаний в помещении были определены в соответствии с данными почти за 3 года в Харбине, как показано на Рисунке 3, а испытания на открытом воздухе начались 17 -го числа апреля 2015 года.


Образцы цилиндров диаметром 150 мм. Размер × 150 мм с 5% -ным содержанием щебня, стабилизированного цементом, были приготовлены в соответствии со схемой приготовления смеси из стабилизированного щебня.Ежедневно проводились испытания прочности на неограниченное сжатие при трех различных температурах отверждения.

Случай 1. (отверждение при стандартной температуре): стандартное отверждение полностью соответствовало требованиям спецификации операции, при которой температура составляла 20 ° C. Испытание на безусловное сжатие проводилось с 3 -го -го дня до 7 -го -го дня. Прочность на сжатие 7 th (т.е. стандартная прочность 7 th ) использовалась в качестве эталона для справки.

Случай 2. (отверждение при постоянной низкой температуре): температура отверждения составляла 10 ° C, которая была определена в соответствии со средними высокими и средними низкими температурами, взвешенными по времени в течение почти трех лет. Прочность на сжатие была проверена, и испытания не прекращались, пока прочность на сжатие не превысила стандартную прочность 7 th .

Случай 3. (отверждение при взаимодействии при дневной температуре): температура была изменена в испытательной камере для имитации больших колебаний дневной и ночной температур.Как показано на рисунке 3, высокая температура поддерживалась на уровне 16 ° C с 7:00 до 15:00 в течение 8 часов, а низкая температура составляла 6 ° C с 16:00 до 6:00 в течение 14 часов. С 6:00 до 7:00 температура повысилась с 6 ° C до 16 ° C, а с 15:00 до 16:00 температура снизилась с 16 ° C до 6 ° C. Кроме того, прочность на сжатие будет продолжаться после 7 th дней до тех пор, пока прочность не превысит стандартную прочность 7 th .

Случай 4. (отверждение при естественной температуре наружного воздуха): согласно данным прогноза погоды, испытание началось 17 апреля 2015 года.Образцы помещали в яму для испытаний. Был смоделирован базовый слой дорожного покрытия и методы отверждения, а прочность на сжатие была проверена с 7 дней до тех пор, пока прочность не превысила стандартную прочность 7 . Конкретный рабочий процесс и метод измерения температуры обсуждаются ниже.
Сначала была вырыта яма глубиной 15 см, а дно выровняли. Затем образцы были аккуратно помещены в яму, и промежуток был заполнен мелким заполнителем и уплотнен.Верх был покрыт белым геотекстилем для сохранения влаги, а вода разбрызгивалась на поверхность каждый день в полдень. Фотографии размещения образцов были показаны на рисунке 4.
Три образца использовались для измерения температуры. На каждом образце четыре датчика температуры были встроены в верхнюю, среднюю внешнюю, нижнюю и центральную части тела, которые использовались для измерения температуры различных частей каждого образца. На рис. 5 схематически показано расположение датчиков температуры, среди которых центральный датчик был встроен в процесс производства образца, а три внешних датчика были позже закреплены на поверхности.Изображения, показывающие центральные датчики и средние внешние датчики, приведены на рисунке 6. Во время периода отверждения на открытом воздухе для измерения температуры использовался переносной термометр, и частота измерений составляла 1 показание / час.


4. Характеристики материала и методы испытаний
4.1. Характеристики цемента

В эксперименте использовался цемент Harbin TIANE 425 #. Технические показатели цемента приведены в таблице 1. Обратите внимание, что дозировка цемента составляет 5% от массы заполнителя.

9011 9011

Индекс Время начального схватывания Время окончательного схватывания Прочность в 3D (МПа)
Прочность на сжатие
1 ч 3 мин 2 ч 40 мин 21,3 4,8

4.2. Агрегат марки

. Используемые агрегаты были четырех размеров: 2 см – 3 см, 1 см – 2 см, 0,5 см – 1 см и 0 см – 0,5 см. Используемый гравий соответствовал требованиям «Технических условий для строительства дорожного покрытия (JTJ034-2000)». Марка композитного заполнителя показана в таблице 2.








Испытание на уплотнение

Для подготовки к изготовлению образца максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание воды в смеси были определены путем испытаний на уплотнение. В соответствии с процедурами, описанными в «Процедуре испытаний стабилизированных материалов для неорганического связующего для дорожного строительства (JTG E51-2009)», оптимальное содержание воды составляло 6.8%, а максимальная плотность в сухом состоянии составляла 2,144 г / см 3 .

4.4. Испытание на неограниченное сжатие

Образцы были изготовлены и хранились в камере для отверждения. В соответствии с требованиями температуры отверждения в трех случаях контролировались на уровне 20 ° C и 10 ° C и в диапазоне от 6 ° C до 16 ° C. Образцы были подвергнуты испытанию на безусловное сжатие в соответствии с разработанным планом испытаний.

5. Результаты и обсуждение
5.1. Результаты испытаний в помещении

На рис. 7 показан закон увеличения прочности на сжатие при трехсторонних испытаниях в помещении.Что касается стандартной температуры отверждения, равной 20 ° C (Случай 1), прочность увеличивается с увеличением времени отверждения, и скорость прироста изначально высока, но постепенно снижается до 7 дня. Прочность составляет 3,5 МПа, что соответствует требованиям стандарта. В условиях постоянной низкой температуры 10 ° C (Случай 2) прочность на сжатие непрерывно увеличивается с увеличением времени отверждения, но скорость прироста меньше, чем при стандартных условиях отверждения. Прочность на сжатие — 2.2 МПа на 7 th день, что составляет только 62,9% от стандартной прочности 7 th . Прочность на сжатие не достигает стандартной прочности 7 th до 14 th дня. При дневной температуре взаимодействия от 6 ° C до 16 ° C (Случай 3) прочность на сжатие также увеличивается с увеличением времени отверждения, но скорость прироста меньше, чем при стандартном отверждении, а также немного меньше, чем что в условиях постоянного низкотемпературного отверждения.Прочность на сжатие составляет 2,1 МПа в день 7 th , что составляет только 60% от стандартной прочности 7 th при стандартных условиях отверждения. Прочность на сжатие не достигает стандартной прочности 7 th до 14 th дня.


5.2. Результаты испытаний на открытом воздухе
5.2.1. Закон переноса температуры образцов в естественной окружающей среде на открытом воздухе

На рисунке 8 показана кривая дневной температуры в каждом положении образцов 20 апреля 2015 г.Видно, что изменение температуры в образцах было аналогично изменению температуры воздуха, а диапазон колебаний в верхней части был больше, чем в средней и нижней частях. Разница между центральной и средней внешней стороной была небольшой, что указывало на небольшой перенос температуры в горизонтальном направлении. Закон переноса температуры образцов в естественной среде на открытом воздухе представлен следующим образом: (1) С 6 часов утра температура начала повышаться, и разница температур между верхней, средней и нижней частями также постепенно увеличивалась.(2) В 11:00 — 14:00 разница температур между верхней и нижней частью достигла максимума 8 ° C, в то время как разница между верхней и средней температурой составляла около 6 ° C, а разница температур средней и нижней составляла около 2 ° C. С. Это ясно указывало на то, что температура демонстрировала нелинейную картину в направлении глубины. Другими словами, тепло, полученное поверхностью, было самым значительным; затем тепло заметно уменьшилось, когда оно перешло к середине, и почти не существовало до дна.(3) В 13 часов дня верхние температуры достигли максимума, а в 14 часов средняя и нижняя температуры достигли максимума днем. После этого температура всех частей постепенно снижалась, при этом температура верхней части падала с максимальной скоростью, а средняя и нижняя температуры медленно понижались. (4) С 20 часов вечера до почти 5 часов утра или около того температуры в каждой позиции были в основном то же самое, в котором разница температур между верхней, средней и нижней частями находится в пределах 2 ° C.


Данные «Температура × Время» использовались в качестве индекса для анализа статуса отверждения в каждой позиции образцов. Кумулятивная сумма «Температура × Время» для каждого положения образцов в естественной окружающей среде была рассчитана для 7 -го дня и показана в Таблице 3. «Температура × Время» для стандартного отверждения на 7 день составляла рассчитано как 3360 ° C · ч.


Размер экрана (мм) 26,5 19 9,5 4,75 2,36 075

Композитный сплав 97,7 77,0 48,0 28,6 21,0 10,5 2,2
901 20
9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 7

Дни отверждения на месте (г) Верхний Средний Нижний Центральный

1690
8 2360 1987 1641 1946
9 2660 2247 1853 2247 1853 9011 9011 9011 2462
11 3265 2779 2280 2719
12 3569 3045 2498 3045 2498 2720 ​​ 3246

Как видно из Таблицы 3, когда отверждение продолжалось до 12 -го дня, значение «Температура × Время» в верхнем положении достигло 3569 ° C · ч, что превысило стандартное отверждение на 7 чт сутки 3360 ° С · час.Однако она составляла всего 2498 ° C · ч в нижнем положении и 2979 ° C · ч в центральном положении. Основываясь на теории зрелости, можно считать, что прочность на сжатие в верхнем положении достигла стандартной прочности 7 th , а в среднем и нижнем положениях не достигла стандартной прочности 7 th . Это также может быть хорошим объяснением того, почему на строительной площадке иногда может произойти сбой керна, когда сплошная только верхняя часть, а нижняя довольно свободная, как показано на Рисунке 9.


5.2.2. Закон увеличения прочности при отверждении при естественной температуре на открытом воздухе

На рисунке 10 показан закон увеличения прочности при отверждении при естественной температуре на открытом воздухе. Прочность на сжатие увеличивается с увеличением количества дней выдержки. Прочность на 7-й день составляла 2,2 МПа, что составляло всего 62,9% от стандартного отверждения, и достигла стандартной прочности 7 , когда количество дней достигло 13.


6. Сравнение закона увеличения прочности и определение прочности при созревании. Модель
6.1. Сравнение закона увеличения прочности при четырех условиях отверждения

На рисунке 11 представлены сравнения кривых увеличения прочности на сжатие при различных условиях отверждения. Можно сделать следующие выводы: (1) Во всех четырех случаях прочность на сжатие возрастала с увеличением времени отверждения. Скорость отверждения при низкой температуре была ниже, чем при отверждении при стандартной температуре отверждения. Коэффициенты усиления можно отсортировать в порядке убывания (от высокого к низкому): отверждение при стандартной температуре> отверждение при естественной температуре на открытом воздухе> отверждение при постоянной низкой температуре> отверждение при дневной интерактивной температуре, в котором разница между двумя последними была незначительной.(2) Кривые прироста прочности для четырех случаев соответствовали логарифмической кривой с видом функции. После калибровки модели было обнаружено, что средний коэффициент усиления для стандартной температуры составил a = 1,0152, для постоянной низкой температуры 10 ° C он был a = 1,4635, для дневной интерактивной температуры он составил a. = 1,5106, а для естественной температуры наружного воздуха средний коэффициент усиления составил a = 1,6107. (3) Для достижения той же силы, равной 3.При 5 МПа количество дней, необходимых для каждого из этих четырех случаев, было показано следующим образом: 7 дней для стандартной температуры, 14 дней для постоянной низкой и дневной температуры взаимодействия и 13 дней для наружной температуры. 7 th day, стандартная прочность достигла 3,5 МПа, в то время как три других составляли 2,2 МПа, 2,1 МПа и 2,2 МПа, соответственно, что составляло только 62% или около того. (5) Среди трех случаев низкотемпературного отверждения Кривые постоянной низкой температуры и естественной температуры наружного воздуха были такими же до дня 11 , оба из которых также были очень близки к случаю дневной температуры взаимодействия, хотя дневной интерактивный прирост был самым медленным среди этих трех случаев.Теория зрелости будет использована для объяснения этого результата в следующем разделе.


6.2. Оценка и прогноз модели зрелости и прочности

Смесь цементно-стабилизированного щебня состоит в основном из цемента, рассортированного щебня и воды. По составу аналогичен цементобетону. Единственная разница заключается в дозировке цемента. Теория зрелости широко использовалась для прогнозирования прочности цементного бетона. Таким образом, с точки зрения состава материала, функция прогнозирования может быть установлена ​​на основе теории зрелости для прогнозирования прочности на сжатие 5% цементно-стабилизированной смеси щебня.Поскольку цементный щебень можно рассматривать как цементный бетон с низкой дозой цемента, есть четыре функции, которые можно использовать на основе существующих исследований цементного бетона, включая степенную функцию, логарифмическую функцию, экспоненциальную функцию и гиперболическую функцию [25 ].

Зрелость трех экспериментов в помещении была рассчитана и показана в таблицах 4 и 5. Зависимость между зрелостью и силой в трех случаях показана на рисунке 12. Кажется, что логарифмические функции являются лучшими прогностическими кривыми во всех трех случаях. и, следовательно, он использовался в качестве предпочтительной функции для цементно-стабилизированной щебеночной смеси.Кроме того, путем объединения данных по всем трем случаям и разработки единой прогнозной модели параметры a = 1,9358 и b = 12,183 были получены путем аппроксимации данных по прочности на сжатие и зрелости, а коэффициент корреляции составил R . 2 = 0,9907. Короче говоря, модель прогнозирования прочности и зрелости 5% цементно-стабилизированной смеси щебня была.


Дней 3 дня 4 дня 5 дней 6 дней 7 дней
09 9011 9011
2400 2880 3360

9 0114 3042

9011 9011 9011 9011 9 9011 9 9011 9 11 d 12 d 13 d 14 d

Корпус 2 1680 1920 2160 2400 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011
Корпус 3 1638 1872 2106 2340 2574 2808 3276


Для случаев естественного отверждения на открытом воздухе данные центрального положения использовались для расчета зрелости. Следует отметить, что один час использовался в качестве диапазона температур, затем накапливались в один день и снова накапливались по дням для получения стоимости погашения.Используя полученную функцию для прогнозирования прочности на сжатие при отверждении на открытом воздухе, результаты показаны в Таблице 6. Обратите внимание, что эти результаты были очень близки к испытанной прочности, а коэффициент корреляции достиг 99,865%, что ясно указывает на высокий точность модели. Согласно модели, прочность на сжатие при низкотемпературном отверждении может быть спрогнозирована с учетом зрелости, что дает справочную информацию для расчета прочности и определения графика строительного проекта для инженерных приложений.

700

дней 7 дней 8 дней 9 дней 10 дней 11 дней 12 дней 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 Срок погашения (° C · ч) 1690 1946 2200 2462 2719 2979 3246
Протестированное значение (МПа) 2.200 2.200 2,900 3,100 3,300 3,500
Прогнозируемое значение (МПа) 2,205 2,478 2,715 2,933 2,715 2,933 3,4
7. Заключение

В настоящем исследовании обсуждается закон увеличения прочности на сжатие 5% -ного цементного щебня при низкотемпературном отверждении, с особым акцентом на отверждение при различных температурах, которые аналогичны различным температурам воздуха в реальный мир.

В этой статье были проведены эксперименты с тремя вариантами отверждения при комнатной температуре и одним естественным отверждением на открытом воздухе. Экспериментальные результаты показали, что прочность на сжатие возрастает с увеличением времени отверждения во всех четырех случаях и что скорость увеличения при низкой температуре была меньше, чем при стандартной температуре. Коэффициенты усиления можно отсортировать в порядке убывания: отверждение при стандартной температуре> отверждение при естественной температуре на открытом воздухе> отверждение при постоянной низкой температуре> отверждение при интерактивной температуре в дневное время.Стандартная прочность достигла 3,5 МПа на 7 сутки, в то время как остальные составляли только 62% или около того. Численные результаты также показали, что для достижения той же прочности 3,5 МПа количество дней, необходимых для каждого случая низкой температуры, составляло 14 дней как для постоянной низкой, так и для дневной температуры взаимодействия и 13 дней для температуры наружного воздуха.

Согласно температурным данным и информации о прочности, собранной в ходе нескольких испытаний в закрытых помещениях, была создана оценочная модель для прогнозирования прочности на основе теории зрелости.Доказано, что модель обладает способностью прогнозировать с высокой точностью на основе подтвержденных результатов, полученных на основе данных наружных испытаний.

По мере развития направления исследований в будущем характеристики, связанные с прочностью на сжатие в долгосрочной перспективе, также могут быть исследованы с большим количеством данных, собранных с течением времени.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы выражают искреннюю благодарность Национальной программе ключевых исследований и разработок Китая (2017YFF0205600) за финансовую поддержку.

Прочность цемента

Вернуться на главную

Прочность цемента

Прочность цемента является наиболее важным из всех свойств цемента. Марки, указанные в цементных мешках как 53/43 OPC / PPC, на самом деле представляют прочность цемента.Цемент марки 53 OPC просто означает, что 28-дневная прочность на сжатие кубиков цементного раствора, приготовленных из этого цемента стандартным способом, будет составлять 53 МПа.

Испытание цемента на прочность проводят на кубиках затвердевшего цементно-песчаного раствора; не на аккуратное цементное тесто. Прочность цемента определяют тремя способами: на сжатие, Растяжение и изгиб. Обычно проводится испытание на сжатие.

На прочность цементно-песчаного теста влияет ряд элементов, в том числе: водоцементное соотношение, цементно-песчаное соотношение, тип и гранулометрия песка, способ смешивания, размера и формы образца, условий отверждения, скорости нагружения и возраст экземпляра.

ASTM C 109-92 предписывает цементно-песчаную смесь со следующими характеристиками:

Цемент / песок — 1: 2,75
Вода / цемент — 0,485
Тип песка — Оттава (Иллинойс)
Размер куба — 51 мм (2 дюйма)

Условия нагружения при проведении испытания на сжатие подготовленного выше кубики не должны быть меньше 20 сек. и не более 80 сек.

Поскольку цемент со временем набирает прочность, время, при котором прочность должен быть указан тест, который будет проводиться.Обычно это 1 день (для высокопрочного цемента), 3 дня, 7 дней, 28 дней и 90 дней (для низкой теплоты гидратации цемента).

Также следует отметить, что прочность цементного раствора напрямую не определяется. относящиеся к прочности бетона. Прочность бетона диктуют многие другие факторы. Прочность цементного раствора обычно используется как качество мера контроля самого цемента ..

Ниже представлены требования к прочности для цемента OPC согласно стандарту ASTM & NS в разные дни;

Спецификации прочности на сжатие портландцементного раствора ASTM C 150 в МПа

Согласно техническим характеристикам прочности на сжатие цементного раствора стандарта NS в МПа

Мелкий заполнитель (песок)

Классификация мелкого заполнителя

Природный песок, мелкий щебень и щебень считаются «Мелкие агрегаты».Заполнители, используемые для изготовления бетона, обычно лежат между диапазоном — с максимальным размером 80мм и минимальным 150 микрон. Максимальные размеры 80 мм, 40 мм, 20 мм, 10 мм, 4,75 мм, 2,36 мм, Чаще встречаются 600 микрон, 300 микрон и 150 микрон.

Фракции заполнителя от 4,75 мм до 150 микрон обозначаются как «песок». или «Мелкий заполнитель». Кроме того, размеры от 4,75 до 80 мм называются «Гравий» или «Крупный заполнитель». Размер 4.75 мм — обычная дробь появляются как в крупном, так и в мелком заполнителе. Эти различные размеры обычно делятся с помощью «ситового анализа». Ситовый анализ — это операция деления пробы агрегата на различные фракции каждая состоящий из частиц одинакового размера. Проведен ситовый анализ. для определения гранулометрического состава образца заполнителя, что еще называют «градацией».

Градация образца агрегатов оценивается просеиванием пробы последовательно через все сита, установленные одно над другим в другом по размеру, с большим ситом наверху.Материал сохранен на каждом сите после встряхивания представляет собой фракцию более крупного заполнителя чем соответствующее сито и более мелкое, чем сито выше.

Модуль дисперсности

Используется единственный коэффициент, вычисленный на основе ситового анализа; известный как «Модуль дисперсности». Модуль дисперсности определяется как сумма накопленных процентное содержание, остающееся на ситах стандартной серии, деленное на 100.Стандартная серия состоит из сит, каждое из которых вдвое больше предыдущий (ASTM № 100, 50, 30, 16, 8, 4) и до самого большого размер сита присутствует. Типичные значения модуля крупности составляют от 2,2. до 3,2 со следующими классификациями:

Мелкий песок: 2,2 — 2,6
Средний песок: 2,6 — 2,9
Крупный песок: 2,9 — 3,2

Полезность модуля крупности заключается в обнаружении небольших отклонений в мелких агрегатах из того же источника, что повлияет на удобоукладываемость свежего бетона.

подробнее

(PDF) Экспериментальное исследование характеристик набора прочности бетона с использованием Portland Composite Cement

Md. Alhaz Uddin, Mohammed Jameel, Habibur Rahman Sobuz, Md. Shahinul Islam, и Noor Md. Sadiqul Hasan

−796 −KSCE Journal of Civil Engineering

и его влияние на прочность на сжатие портландцемента

». Indian J. of Eng. И материаловедение, Vol. 15, No. 5, pp. 433-

440.

Чиндапрасирт П., Джатурапитаккул К. Х. и Синсири Т. (2005). «Влияние тонкости помола

на прочность на сжатие и размер пор смешанного цементного теста

». Джем. Concr. Comp., Vol. 27, No. 4, pp. 425-428.

Эль-Немр, К. Ф. (2011). «Влияние различных систем отверждения на механические и физико-химические свойства акрилонитрилбутадиеновых

вулканизатов каучука

». Материалы и дизайн, Vol. 32, No. 6, pp. 3361-

3369.

Флореа, М. В. А. и Брауэрс, Х. Дж. Х. (2012). «Хлоридное связующее

, относящееся к продуктам гидратации. Часть I: Обычный портландцемент».

Cem. Concr. Res., Vol. 42, No. 2, pp. 282-290.

Фрейслебен, Х. П. и Педерсен, Э. Дж. (1977). «Компьютер зрелости для

контролируемого твердения и твердения бетона». Nordisk Betong, Vol.

№ 1. С. 21-25.

Голестанифар М. и Ахангари К. (2011). «Решение о

крупных заполнителях

заимствовать источники бетона.”KSCE J. Civ. Eng., Vol. 15, No. 6, pp.

965-973.

Хоббс, Д. У. (1983). «Влияние летучей золы на удобоукладываемость и раннюю прочность бетона

». Представлено на материалах Первой международной конференции CANMET / ACI

по использованию мухи

Зола, микрокремнезем, шлак и другие побочные минеральные продукты в бетоне,

Vol. 79, стр. 289-306.

Hwang, K., Noguchi, T., and Tomosawa, F. (2004). «Прогнозная модель

развития прочности на сжатие зольного бетона.Джем.

Конкр. Res., Vol. 34, No. 12, pp. 2269-2276.

Jansen, D., Neubauer, J., Goetz-Neunhoeffer, F., Haerzschel, R., и

Hergeth, W.-D. (2012). «Изменение кинетики реакции портландцемента

, вызванное суперпластификатором — Расчет теплового потока

кривых по данным XRD». Джем. Concr. Res., Vol. 42, No. 2, pp. 327–

332.

Kaoser, A. R. (2006). Исследование прочности и долговечности кирпичного заполнителя

бетона с летучей золой, докторская диссертация, Бангладешский университет

Инженерия и технологии, Дакка.

Ким, Дж. К., Мун, Ю. Х., и Эо, С. Х. (1998). «Прочность на сжатие

— разработка бетона с различным временем выдержки и температурой».

Cem.Concr. Res., Vol. 28, No. 12, pp. 1761-1773.

Клигер П. (1958). «Влияние температур смешивания и выдержки на прочность бетона

». ACI J. Proc., Vol. 54, No. 12, pp. 1063-1081.

Махасне, Б. З. и Шавабке, Р. А. (2004). «Прочность на сжатие

и проницаемость песчано-цементно-глинистого композита и применение для стабилизации тяжелых металлов

.”Американский журнал прикладных наук, Vol. 1, №

4, стр. 01-04.

Озтурк, А. У., Барадан, Б. (2011). «Влияние типа добавки и дозировки

на микроструктурные и механические свойства цементных растворов

». KSCE J. Civ. Eng., Vol. 15, No. 7, pp. 1237-1243.

Прайс, У. Х. (1951). «Факторы, влияющие на прочность бетона». J. American

Concrete Institute, Vol. 47. С. 417-432.

Разак, Х.А., Саджеди, Ф. (2011). «Влияние термической обработки на прочность на сжатие

цементно-шлаковых растворов.”Материалы и дизайн,

Vol. 32, №№ 8–9, стр. 4618–4628.

Сата, В., Тангпагасит, Дж., Джатурапитаккул, К., и Чиндапрасирт, П. (2012).

«Влияние соотношений W / B на пуццолановую реакцию золы биомассы в матрице портландцемента

». Джем. Concr. Comp., Vol. 34, No. 1, pp.

94-100.

Саул А.Г.А. (1951). «Принципы парового твердения бетона

при атмосферном давлении». Журнал Conc. Res., Vol. 2,

No.6. С. 127-140.

Шафик, Н. (2011). «Степень гидратации и прочности на сжатие

кондиционированных образцов, изготовленных из нормальной и смешанной цементной системы».

KSCE J. Civ. Eng., Vol. 15, No. 7, pp. 1253-1257.

Шарифи Ю. (2012). «Конструкционные характеристики самоуплотняющегося бетона

, используемого в железобетонных балках». KSCE J. Civ. Eng., Vol. 16, No.

4, pp. 618-626.

Тео, Д. К. Л., Маннан, М. А., и Куриан, В. Дж. (2010).«Прочность легкого бетона

OPS-бетона при различных условиях твердения».

Материалы и конструкции, Vol. 43, стр. 1-13.

Wongkeo, W., Thongsanitgarn, P., and Chaipanich, A. (2012). «Прочность на сжатие

и усадка при высыхании золы-уноса, зольной пыли и микрокремнезема

, многокомпонентные цементные растворы». Материалы и дизайн, Vol. 36, стр.

655-662.

Ву, С.К., Сонг, Ю.С., и Вон, Ж.-П. (2011). «Повышенная долговечность

бетонных плит лицевых панелей в плотине

с бетонным покрытием, заполненной камнем, с использованием летучей золы и ПВС волокна.”KSCE J. Civ. Eng., Vol. 15, No.

5, pp. 875-882.

Чжао, Х., Сунь, В., Ву, X., и Гао, Б. (2012). «Влияние начальной воды — периода выдержки

и условий схватывания на свойства самоуплотняющегося бетона

». Материалы и дизайн, Vol. 35, стр. 194-200.

Жутовский С., Ковлер К. (2012). «Влияние внутреннего твердения на

долговечных свойств высокоэффективного бетона». Джем.

Конкр. Res., Vol. 42, вып.1. С. 20-26.

4000 Psi Прочность бетона на сжатие через 3, 7, 21 и 28 дней

Прочность бетона на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3, 7, 21 и 28 дней

Согласно стандарту кодов ACI, марка бетона классифицируется в соответствии с их прочностью на сжатие, представленной как бетонная смесь 2000 фунтов на квадратный дюйм, 3000 фунтов на квадратный дюйм, 4000 фунтов на квадратный дюйм, 5000 фунтов на квадратный дюйм, 6000 фунтов на квадратный дюйм, 8000 фунтов на квадратный дюйм и 10000 фунтов на квадратный дюйм. Например, в бетонной смеси 2000 числовое значение означает прочность бетона на сжатие 2000 фунтов на квадратный дюйм (13,8 МПа или 13,8 Н / мм2) после 28 дней перемешивания при испытании на осевое сжатие в форме цилиндра с диаметром 15 см и длиной цилиндра 30 см.

Характерная прочность бетона — это их прочность на сжатие, которая может быть определена испытанием на осевое сжатие кубического бетонного блока или цилиндрической формы. Если испытание на сжатие проводится на кубическом бетонном блоке, при испытании на кубе размером 15 см × 15 см × 15 см, это называется кубическим испытанием, а их прочность называется кубической прочностью. Испытание на сжатие проводится на бетонном блоке цилиндрической формы при испытании с диаметром цилиндра 15 см и длиной 30 см, что известно как испытание цилиндра, а их прочность называется прочностью цилиндра.

Значения прочности куба и прочности цилиндра различаются для одной и той же смеси. Значение прочности куба выше прочности цилиндра. Используя правило большого пальца, значение прочности куба в 1,25 раза выше прочности цилиндра.

Прочность куба = 1,25 × прочность цилиндра

Бетонная смесь 4000 : — это стандартная марка бетона, используемая для полов, ПКК, ЖБС, фундаментов, плит гаража, парковок и т. Д. В соответствии с американскими стандартами ACI, прочность бетона и смеси портландцемента, мелкий заполнитель и крупный заполнитель, расчет в соответствии с цилиндрическим испытанием.

В бетонной смеси 4000 числовое число 4000 представляет ее характеристики прочности на сжатие (fck) при испытании на цилиндр, которое составляет 4000 фунтов на квадратный дюйм (27,6 МПа или 27,6 Н / мм2) через 28 дней после смешивания, при испытании с диаметром 15 см и длиной цилиндра 30 см. Таким образом, значение прочности на сжатие (fck) бетонной смеси составляет 4000 фунтов на квадратный дюйм на основе испытания цилиндра.

В соответствии с американским стандартом (ACI) значение fck (характеристики прочности на сжатие) для бетонной смеси 4000 составляет 4000 фунтов на квадратный дюйм (27,6 Н / мм2 или 27,6 МПа) при испытании на цилиндр через 28 дней после смешивания, при испытании с диаметром 15 см и длиной цилиндра 30 см. .

Прочность бетона на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3, 7, 21 и 28 дней

Согласно стандарту ACI, прочность бетона на сжатие измеряется в фунтах на квадратный дюйм. Более высокое значение psi означает, что конкретная бетонная смесь прочнее, поэтому обычно она дороже, а более низкое значение Psi означает, что конкретная бетонная смесь имеет среднюю прочность.

Прочность бетона на сжатие можно оценить по прочности цемента, достигнутой через 1,3, 7, 14, 21 и 28 дней. Однако это, безусловно, будет зависеть ни от одного из факторов, таких как тип цемента и его марка, соотношение смеси цемента и песка, соотношение воды, соотношение гравия, плотность бетона (вибратор) и т. Д.

Бетон после заливки со временем набирает прочность. Скорость набора прочности бетона на сжатие выше в течение первых 28 дней заливки и выдержки, а затем замедляется. Прочность на сжатие, полученная бетоном с 4000 фунтов на квадратный дюйм после 1, 3, 7, 14, 21 и 28 дней отверждения, составляет 640 фунтов на квадратный дюйм (16% от общей прочности), 1600 фунтов на квадратный дюйм (40%), 2600 фунтов на квадратный дюйм (65%), 3600 фунтов на квадратный дюйм. (90%), 3840 фунтов на квадратный дюйм (96%) и 4000 фунтов на квадратный дюйм (99%) соответственно при испытании с диаметром цилиндра 15 см и длиной 30 см.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм за 1 день : — прочность на сжатие бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 1 день или после 24 часов отверждения составляет около 640 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 16% от общего увеличения прочности за 28 дней отверждения после заливки, когда Испытание проводилось с цилиндром диаметром 15 см и длиной 30 см. Испытание цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня : — Прочность на сжатие бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм за 3 дня выдержки составляет около 1600 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 40% от общего увеличения прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с диаметром 15 см. и 30 см длины цилиндра испытания цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней: — прочность на сжатие бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней отверждения составляет около 2600 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 65% от общего увеличения прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с диаметром 15 см. и 30 см длины цилиндра испытания цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 14 дней : — Прочность на сжатие бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм за 14 дней отверждения составляет около 3600 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 90% от общего увеличения прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с диаметром 15 см. и 30 см длины цилиндра испытания цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 21 день : — Прочность на сжатие бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм за 21 день отверждения составляет около 3840 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 96% от общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с диаметром 15 см. и 30 см длины цилиндра испытания цилиндра.

◆ Вы можете подписаться на меня на Facebook и

Подпишитесь на наш канал Youtube

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней: — прочность на сжатие бетона при 4000 фунтов на квадратный дюйм за 28 дней отверждения составляет около 4000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 99% от общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с диаметром 15 см. и 30 см длины цилиндра испытания цилиндра.

Наконец, когда его прочность достигла 99% за 28 дней, бетон продолжает набирать прочность после этого периода, но этот показатель увеличения прочности на сжатие намного меньше, чем за 28 дней.

Прочность бетона на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм через 1, 3, 7, 14, 21 и 28 дней отверждения составляет 640 фунтов на квадратный дюйм, 1600 фунтов на квадратный дюйм, 2600 фунтов на квадратный дюйм, 3600 фунтов на квадратный дюйм, 3840 и 4000 фунтов на квадратный дюйм соответственно при испытании с цилиндром диаметром 15 см и длиной 30 см. теста цилиндра. Используется только для справки, их фактическая прочность, испытанная на машине CTM.

Прочность бетона на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3, 7, 21 и 28 дней

Прочность бетона за 7 дней Таблица

Прочность бетона через 7 дней часто измеряется, даже если указанная прочность бетона на сжатие измеряется через 28 дней.Часто бывает необходимо измерить прочность бетона на сжатие через 7 и 28 дней, поэтому во время заливки берут несколько проб бетонных кубов.

Существует ряд методов, которые можно использовать для оценки требуемой прочности бетона на сжатие через 7 дней. Ниже описаны наиболее популярные методы. Таблица CivilWeb Concrete Strength at 7 Days была разработана для выполнения этого анализа с использованием трех методов. Кривая увеличения прочности бетона может быть оценена либо с использованием результатов испытаний двух бетонных кубов, либо рассчитана на основе заданной прочности на сжатие через 28 дней с использованием двух методов.

Прочность бетона через 7 дней

Прочность бетона на сжатие через 7 дней часто требуется по двум причинам. Во-первых, может потребоваться начать погрузку бетонного элемента примерно через неделю, чтобы выполнить программу строительства. Это обычное явление в многоэтажных зданиях, где необходимо загрузить один этаж, чтобы завершить строительство следующего, или на бетонных дорогах и тротуарах, которые необходимо открыть для движения транспорта как можно скорее, чтобы минимизировать нарушения.

Вторая причина в том, что качество бетона можно проверить, не дожидаясь 28 дней. Благоприятный результат испытания бетонного куба на прочность через 7 дней дает хорошее указание на то, что бетон будет соответствовать указанной прочности бетона на сжатие.

Понятие зрелости бетона

Бетон набирает прочность за счет продолжающегося процесса гидратации цемента. Бетон набирает прочность с момента его укладки и начинает увлажняться.Большая часть этого увеличения прочности произойдет в первые несколько дней после укладки, но более медленные химические реакции будут продолжаться в течение многих лет после укладки, особенно если бетон имеет доступ, например, к влаге из воздуха.

Характерные значения прочности на сжатие обычно указываются исходя из прочности на сжатие в течение 28 дней. Во многих сферах применения 28-дневная прочность достигает оптимального уровня, достаточного для того, чтобы бетон набрал большую часть своей прочности, но до того, как ожидается, что он выдержит значительную нагрузку.

Однако в некоторых случаях 28 дней может оказаться слишком долгим, чтобы ждать, прежде чем станет известно качество бетона. Это происходит, например, когда бетонная дорога должна быть открыта через неделю или около того после заливки, или когда необходимо использовать прочность бетонной балки, чтобы построить следующий уровень в здании. В этих случаях оценка пригодности бетона должна быть произведена на основе испытаний бетонных кубов в гораздо более раннем возрасте. Это часто происходит через 7 или 14 дней, но может быть и через 3 дня.Для того, чтобы эти результаты были значимыми, необходимо разработать взаимосвязь зрелости с использованием конкретного метода зрелости, такого как описанный ниже, чтобы связать результаты испытаний на прочность при сжатии в раннем возрасте и 7 дней с заданной 28-дневной прочностью.

Испытание бетонной зрелости

Испытание на зрелость бетона может быть выполнено с использованием тех же испытаний бетонного куба, которые используются для общих испытаний прочности на сжатие и испытаний на соответствие. Тестирование зрелости обычно включает в себя 3 дня, 7 дней на прочность куба и 28 дней.При необходимости проверка на зрелость может включать более длительные периоды от 60 до 90 дней. Дополнительная информация об измерении прочности бетона через 7 дней включена в нашу публикацию «Испытание бетонного куба».

Кривые увеличения прочности бетона

Результаты испытаний бетона на зрелость затем преобразуются в кривую увеличения прочности бетона для данной конкретной бетонной смеси. Эта кривая увеличения прочности бетона может затем использоваться для оценки долговременной прочности бетона на сжатие по результатам 7-дневной прочности на сжатие.Прочность бетона на сжатие за 7 дней также можно определить из кривых увеличения прочности бетона, где это считается более подходящим, чем графическое решение.

Скорость увеличения прочности бетона будет зависеть от используемых вяжущих материалов. Обычный портландцемент набирает прочность аналогично приведенному ниже графику, при этом через 7 дней прочность бетона составляет около 60% от 28-дневной прочности. Доступны быстро схватывающиеся цементы, которые могут получить значительную прочность на сжатие за несколько часов.Эти высокопрочные бетоны часто используются для быстрого открытия ремонтных работ бетонных дорог после укладки. И наоборот, низкотемпературные цементы и цементы, смешанные с GGBS или летучей золой, потребуют больше времени, чтобы достичь своей проектной прочности, иногда 6 месяцев или больше. Это необходимо будет учесть в спецификации.

Темпы прироста прочности различны для каждой смеси, и по этой причине поставщик бетона должен предоставить кривую или формулу прироста прочности бетона или определить в результате долгосрочных испытаний этой конкретной бетонной смеси.Затем это можно использовать для оценки результатов ранних испытаний прочности на соответствие требуемой прочности через 28 дней. Типичная кривая увеличения прочности бетона (построенная в логарифмической шкале) представлена ​​ниже.

Использование бетона с 56-дневной прочностью

7 июня 2021 г.

Опубликовано: Concrete Magazine, июнь 2021 г.

Прирост прочности бетона зависит от типа цемента. EN1992-1-11 рассматривает три различных типа цемента, которые он называет классом R, классом N и классом S.Бетон с цементом класса R набирает прочность быстрее всего, класса S — медленнее. Типичные цементы, относящиеся к этим классам, приведены в Таблице 1.


Таблица 1: От класса цемента к типу цемента (из CIRIA C766) 2

В настоящее время прочность бетона обычно составляет 28 дней. Все бетоны набирают прочность через 28 дней, но их количество будет зависеть от класса цемента, при этом бетон с более медленным цементом обычно набирает большую прочность, чем бетон с более быстрым цементом.

Однако, если характеристическая прочность через 28 дней используется в качестве расчетной прочности для всех типов цемента, дополнительный прирост прочности от более медленных цементов не учитывается. Это показано на Рисунке 1, где сравниваются прочности бетонов из разных классов цемента. Можно видеть, что к 300 дням бетон с цементом класса S на 15% прочнее, чем с цементом R, хотя прочность на 28 дней была такой же.


Рисунок 1: Прирост прочности бетонов, изготовленных из цементов различных классов, нормированный на 28 дней в соответствии с EN1992-1-1: 2004.

Определение силы в более позднем возрасте

На рис. 2 показан прирост прочности для трех бетонов, изготовленных из цементов класса S. Первый достигает необходимой прочности через 28 дней, второй и третий бетон достигают такой же прочности, но через 56 и 90 дней соответственно. Бетон, изготовленный из цемента класса R, достигающий требуемой прочности через 28 дней, был включен для сравнения.

Можно видеть, что через 28 дней 56-дневный бетон класса S имел прочность чуть менее 90% прочности 28-дневного бетона класса S.Точно так же 90-дневный бетон имел около 85% прочности. Примерно к 200 дням 56-дневный бетон, изготовленный из цемента класса S, был прочнее, чем 28-дневный бетон, сделанный из цемента класса R.

Хотя точная экономия будет зависеть от бетонной смеси, по оценкам, можно добиться экономии от 15 до 20 кг / м3 цемента, указав бетон с цементом класса S, испытанным через 56 дней, а не через 28 дней. Несмотря на то, что цементы S-класса в любом случае имеют относительно низкое содержание внедренного углерода, это все равно приведет к экономии 5-10 кг / м3 заключенного углерода.


Рис. 2: Повышение прочности бетона одной и той же марки, изготовленного из цементов классов S и R, испытанных в разном возрасте согласно EN 1992-1-1: 2004.

Прирост силы и дизайн

Нормы проектирования конструкций обычно допускают некоторое увеличение прочности по истечении 28 дней, в которые обычно испытывают образцы. Это частично компенсирует тот факт, что прочность бетона снижается при длительных нагрузках. Рекомендуемые значения в стандарте EN1992-1-1 основаны на подходе, отличном от принятого в Великобритании, как обсуждается ниже.

Рекомендуемые значения EC2

EC2 включает коэффициент проектной прочности бетона αcc, который описывается как «коэффициент, учитывающий долгосрочные и неблагоприятные эффекты, возникающие в результате приложения нагрузки». В рекомендуемых значениях этот коэффициент равен 1,0. Однако, если прочность указана через 28 дней, расчетная прочность бетона уменьшается на 0,85. Следовательно, косвенно EN1992-1-1 предполагает, что прирост силы через 28 дней составляет примерно 18%.Интересно отметить, что PD66873 включает в себя краткий обзор предпосылок для допущений в EN 1992-1-1 и делает вывод о том, что предполагаемый допуск на самом деле составлял 13%.

Значения в национальном приложении Великобритании

В Великобритании Национальное приложение дает коэффициент αcc как 0,85 вместо рекомендованного 1,0 для изгиба и осевой нагрузки, хотя разрешено использовать 1,0 для сдвига. Поскольку 0,85 уже включено в расчетную прочность бетона, Национальное приложение Великобритании принимает kt за 1.0. Поскольку расчетная прочность бетона является функцией произведения αcc и kt, расчетная прочность на сжатие для бетонов, указанная через 28 дней, в Великобритании такая же, как и с рекомендованными значениями в EN 1992-1-1.

Однако аргументация несколько иная, и PD6687 устанавливает основу для решения Великобритании установить αcc равным 0,85. Обсуждение допускает, что произойдет дальнейшее увеличение силы, но не совсем точно, сколько предполагается. Выбор национального приложения Великобритании подразумевает, что конструкция значительно меньше зависит от увеличения прочности, чем рекомендованные значения в EN 1992-1-1.Действительно, строгое толкование Национального приложения Великобритании не требует уменьшения расчетной прочности бетона, если характеристическая прочность бетона указана через 28 дней.

База исследований

Недавнее исследование также показало, что прочность бетона должна быть выше, чем во время испытаний, чтобы компенсировать эффекты длительных нагрузок4. В этой работе было высказано предположение, что для обеспечения требуемого уровня безопасности, аналогичного рекомендованным значениям в EN 1992-1-1, требуется увеличение прочности на сжатие на 18%.

Однако он также отметил, что некоторые бетоны не достигли увеличения прочности в разумные сроки. Например, на Рисунке 1 показано, что бетон, изготовленный с использованием R Cement, увеличил свою прочность только на 15% по сравнению с 28-дневной прочностью после 1 года. Дефицит невелик, и конструкции, построенные с использованием R-цемента, испытанные через 28 дней, показали себя адекватно в течение многих лет, однако расчет на основе 56-дневных испытаний на прочность бетонов с R-цементами приведет к снижению факторов безопасности.

Таким образом, в Еврокоде 2 предполагается, что бетон наберет прочность на 13–18% сверх прочности, оцененной за 28 дней до нагрузки проектными нагрузками. В Национальном приложении Великобритании предполагаемая величина прироста силы значительно ниже, а точная величина менее ясна.

Сравнение с цементным бетоном R показало бы, что увеличение прочности на 15% сверх расчетной прочности и в течение года является приемлемой текущей практикой.Следовательно, если будет принято решение оценить прочность бетона в более поздний момент времени, чем 28 дней, это не потребует изменения правил проектирования, если предполагается, что прирост прочности между оценкой прочности и временем приложения полных расчетных нагрузок через год — 15%.

Как мы указываем

Существует три способа определения бетона с учетом длительного увеличения прочности, присутствующего в некоторых бетонах:

  • Задайте более низкую концентрацию через 28 дней, чтобы подтвердить увеличение силы со временем.Этот подход несет в себе преимущество отсутствия изменений в существующей практике, хотя он с меньшей вероятностью укажет на более длительный прирост силы, чем 56-дневное выполнение упражнений. Риски, связанные с долгосрочным увеличением прочности, полностью ложатся на плечи дизайнера, который эффективно проектирует прочность, превышающую указанную.
  • Укажите прочность в 56 дней — согласно BS85005 допускается указывать прочность бетона в 56 дней, поэтому это не должно вызывать проблем со спецификацией.Если указать бетон на 56 дней, возможно, что задержка в выявлении несоответствующего бетона может привести к большему количеству переделок. Поэтому может быть разумным иметь более ранний контрольный образец, чтобы подтвердить, что бетон, вероятно, достигнет своей указанной прочности через 56 дней. Поставщик остается ответственным за поставку бетона той прочности, которую предполагал проектировщик, хотя и за 56 дней, а не за 28 дней.
  • Гибриды — существуют различные способы комбинирования этих подходов, например, вариант 1) может быть принят, но с дополнительным «подтверждающим» набором образцов, испытанных через 56 дней.Эти методы будут иметь тенденцию быть менее прозрачными в отношении ответственности, и, если они будут приняты, следует позаботиться о том, чтобы все стороны четко понимали свои обязанности. Вариант 2) может показаться наиболее простым методом определения бетона.

Однако в целом цель состоит в том, чтобы снизить содержание цемента в бетоне. Если требования к поставщику чрезмерно обременительны, они не будут заинтересованы в минимизации содержания цемента. Рекомендуется заблаговременно обсудить с поставщиками, включая предыдущий опыт 56-дневного соответствия.

Прочие соображения

Сила против времени

Бетоны, рассчитанные на 56 дней, медленнее набирают прочность в раннем возрасте и поэтому не подходят там, где требуется ранняя прочность для опалубки опалубки или для поддержки высоких строительных нагрузок. Поэтому следует учитывать влияние более медленного набора силы на программу.

Лечение

Это следует учитывать, поскольку цементам класса S требуется больше времени для отверждения.Взаимосвязи, приведенные в Еврокоде и использованные для создания рисунков 1 и 2, основаны на бетоне, выдержанном при 20 градусах и влажности> 95%.

Температура влияет на скорость набора силы, но в течение длительного периода в окружающей среде Великобритании влияние отклонений от 20 градусов, вероятно, будет незначительным. Однако, если бетон высохнет, это остановит дальнейшую гидратацию и, следовательно, предотвратит дальнейшее увеличение прочности. Хотя отвердители обычно наносятся на готовые бетонные поверхности, обработка пораженных поверхностей является ненормальной, а эффективность отвердителя в течение длительного времени ограничена.

Сушка происходит в результате диффузионного процесса, который, к счастью, в бетоне происходит медленно и связан с усадкой при высыхании. Тем не менее, для плиты толщиной 300 мм, открытой сверху и снизу, 60% усадки при высыхании происходит в течение первого года, в отличие от плиты глубиной 500 мм, открытой только на своей верхней поверхности, произойдет только около 20% усадки. Хотя нет прямой связи между процентом усадки и продолжающимся увеличением прочности, тонкие плиты могут высохнуть до того, как произойдет достаточное увеличение прочности.

Теплота увлажнения

При более глубокой заливке тепло гидратации вызывает значительное повышение температуры в первые несколько дней после заливки. Более высокое повышение температуры увеличивает прирост прочности в этот период. Однако есть свидетельства того, что это снижает долгосрочные сильные стороны. Этот вопрос обсуждается далее в CIRIA C7662.

Превышение температуры для эквивалентных бетонов из цементов класса S будет ниже, чем для других классов цемента.Кроме того, было обнаружено, что при данной пиковой температуре влияние на долговременную прочность меньше для бетонов с высокими уровнями замещения летучей золы или GGBS, чем для цементов CEM I. Следовательно, хотя контроль раннего повышения термической температуры важен для цементов класса S, общее влияние раннего возрастного повышения температуры на долговременную прочность значительно меньше, чем для цементов класса R.

Заключительные замечания

Использование бетона из цемента класса S с прочностью, указанной в 56 дней, должно дать долгосрочную прочность, аналогичную бетону из цемента класса R с прочностью, указанной в 28 дней.Определение бетона через 56 дней должно снизить содержание цемента на 15-20 кг / м3, что приведет к снижению на 5-10 кг / м3 заключенного углерода. Не должно возникнуть трудностей с указанием такого бетона в соответствии с BS 8500, хотя рекомендуется обсуждение с поставщиком бетона.

Эти бетоны не подходят, когда требуется раннее время нанесения покрытия, и не должны использоваться в тонких элементах, подверженных быстрому высыханию. Бетоны с цементом класса S обычно подходят для использования в фундаментах, подпорных стенах, больших колоннах и передаточных плитах, и в этих случаях следует учитывать спецификацию прочности в 56 дней.

Список литературы

  1. BS EN 1992-1-1: 2004 + A1 2014. Еврокод 2: Проектирование бетонных конструкций — Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий. BSI, 2015.
  2. CIRIA 766. Контроль растрескивания, вызванного сдерживаемой деформацией в бетоне. CIRIA, 2018.
  3. PD6687-1: 2020. Справочный документ к национальным приложениям к BS EN1992-1, BS EN1992-1 и BS EN 1992-4. BSI, 2020.
  4. Тасевски и др. «Оценка прочности бетона на сжатие при длительных воздействиях: от уточненных моделей до простых расчетных выражений», Конструкционный бетон.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    [an error occurred while processing the directive]