Процесс твердения бетона — О цементе инфо

Твердение бетона или схватывание – это сложный физико-химический процесс, когда цемент взаимодействует с водой и образует новое соединение. Бетонные массы, твердеющие в обычных условиях, прочнеют с течением времени, постепенно, по мере того, как вода поступает в глубь частиц цемента. Даже спустя месяцы твердения внутренняя оболочка зерен цемента еще не до конца вступает в реакцию с водой. Поэтому при влажных условиях схватывание становится прочнее, чем на воздухе. То есть в сухих условиях сроки твердения сводится к нулю из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента.

Схема усадки бетона.

При хороших условиях схватывание нарастает быстро, и в течение 7-14 дней после приготовления набирает 60-70% своей 28-дневной прочности. Потом же рост прочности уменьшается. Схватывание при температуре ниже, чем нормальная, замедляется, а при температуре ниже 0°С – почти прекращается, и наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс схватывания ускоряется.

Во время твердения бетон изменяет свой объем: схватывание дает усадку, которая на поверхности происходит быстрее, поэтому при недостатке влаги образуются трещины. Трещинообразование также может быть связано с недостаточным и неравномерным разогревом блока, что снижает прочность и долговечность бетона.

Добавки-ускорители

Для строительных работ время твердения имеет свое значение.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Нужно ускорять время твердения при зимних работах и изготовлении железобетонных изделий.

Чтобы получить быстрое твердение бетона, используются различные необходимые добавки для достижения лучшего результата причем в строгих пропорциях: нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-сульфат натрия и нитрит-нитрат-хлорид кальция – 4%, сульфат натрия – 2%, хлорид кальция в  неармированных конструкций – 3%, в армированных конструкций – 2%. Добавки хлорида кальция, нитрит-нитрат хлорида кальция не применяют в предварительно-напряженных конструкциях.

Схватывание раствора

Для схватывания при низких температурах бетонную смесь готовят из подогретых материалов, используют экзотермические цементы, известь-кипелку, нагревают паром, электротоками или добавляют ускорители твердения. Каждый из способов применяют отдельно или совместно с другими.

Чтобы получить подогретую бетонную массу, ее нагревают до 80-90° С, а наполнители до 40-50° С, после чего конструкцию укрывают утеплителем, и так тепло должно сохраняться в течение двух-пяти суток.

Подогрев конструкций производят паром либо электротоком. А чтобы тепло сохранялось, работы обычно ведут под пленочным покрытием. Электропрогрев производят постепенно: сначала доводят температуру до 70, а затем увеличивают до 220 в. Также пропуская электроток, подогревают и горизонтальную поверхность конструкций.

Таблица наполнителей для различных марок бетона.

Таким образом, прочность зависит напрямую от той температуры, при которой происходит процесс твердения бетона. Схватывание прекращается при температуре ниже нормальной, то есть ниже 0°С, и наоборот, при хорошей влажности и повышенной температуре ускоряется. Часто быстрое твердение бетона обусловлено особенно работами в зимний период либо нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой.

Для прочности свежеуложенных конструкций необходим следующий уход. Необходимо поддерживать их в состоянии влажности, защищать от сотрясения, ударов, повреждений, резких температурных колебаний. Очень часто низкокачественный бетон приводит к его полному разрушению, несмотря на хороший состав смесей и материалов.

Важно следить за материалом в первое время после укладки, так как в дальнейшем все недостатки только ухудшат состояние и приведут к неотвратимым последствиям. Для этого создают благоприятные температурные и влажностные условия, регулярно поливают поверхность, защищают от солнечных лучей.

Закрывают его влагоемкими покрытиями: мешковиной, брезентом или засыпают слоем опилок или песка на несколько часов после укладки и поливают водой, чтобы поверхность практически всегда оставалась в состоянии влажности. Поливают все это с помощью брандспойтов с наконечниками, разбрызгивающими струю. Все это влияет на качественное схватывание.

Таблица состава бетонной смеси.

Важно, чтобы свежеуложенная бетонная масса, соприкасающийся с интенсивными грунтовыми водами, должен быть изолирован путем отвода воды на время не менее, чем на трое или 14 суток в зависимости от состава цемента.

В жаркое летнее время поливают и деревянную опалубку. Крутые и вертикальные поверхности поливают непрерывным током воды через трубки с мелкими отверстиями (такой способ всегда применяется в жарких странах). Поливка и укрытие бетонных конструкций – весьма затратное дело, поэтому поверхности (дорого, площадки, перекрытия), не подвергающиеся контакту с бетоном, допустимо покрывать специальными защитными пленками (как правило, это разжиженный битум).

Движение по забетонированным конструкциям и установка на них лесов и опалубки допускается в том случае, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение же бетоноукладочных машин и автотранспорта допускается тогда, когда схватывание достигает своей прочности, заложенной проектом производственных работ. Строительная лаборатория утверждает мероприятия по уходу за массами, сроки и порядок их проведения. Регулирование температурных и влажностных условий бетонных конструкций с начала укладки и до момента замоноличивания межблочных швов регламентируются в проекте сооружений и в проекте производства работ.

Условия твердения бетона и уход за ним

В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%.

При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон (на портландцементе) через 7—14 дней после приготовления набирает 60—70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. При твердении бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетонного блока вследствие выделения тепла при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.

Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. Твердение бетона при температуре ниже нормальной замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.

Продолжительность твердения имеет большое практическое значение при бетонных работах. Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить в ранние сроки, а главным образом при работах зимой и изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией.

Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких изменений температуры.

Отсутствие ухода может привести к получению низкокачественного, дефектного и непригодного бетона, а иногда к разрушению конструкции несмотря на хорошее качество применяемых материалов, правильно подобранный состав смеси и тщательное бетонирование. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить даже тщательным уходом в последующие дни.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей, систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают полиэтиленовой пленкой и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70% проектной прочности.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и круто наклонные поверхности поливать непрерывным потоком воды через систему трубок с мелкими отверстиями. В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно. При температуре ниже +5° бетон не поливают.

Низкая температура является главной проблемой сопровождающей зимнее бетонирование. Для начала стоит упомянуть  каким образом отрицательная температура может повлиять на процесс схватывания и твердения бетона. Существует две основных причины:

— затормаживание процесса гидратации цемента (увеличение сроков набора прочности бетона)

— вымерзание воды, входящей в состав бетона (полная остановка процесса набора прочности)

   Низкая температура (0 − +10 градусов) существенно затормаживает процесс гидратации цемента, то есть растягиваются сроки набора прочности бетона. К примеру: в нормальных условиях (+20 градусов Цельсия) за неделю бетон набирает до 70% прочности. При температуре окружающего воздуха +5 градусов, срок набора 70% марочной прочности бетона может растянуться на 3-4 недели. В такую погоду рекомендовано добавление добавок, ускоряющих гидратацию, чтобы бетон ускоренными темпами набирал марочную прочность.

   И если низкая положительная температура тормозит процесс схватывания и набора прочности бетона, то отрицательная — полностью его останавливает. Причина тому – вымерзание воды в молодом бетоне. Сам процесс гидратации цемента невозможен в отсутствие воды. Вода является необходимым компонентом для образования цементного камня. Цемент должен находиться в контакте с водой (влагой) в течение всего времени созревания.

    При бетонировании в отрицательных температурах, основная задача – не дать замерзнуть воде, входящей в состав бетона. 

Существует несколько основных способов сохранения воды затворения бетона от вымерзания:

— применение противоморозных добавок в бетон (ПМД)

— использование электропрогрева бетона

— укрывание бетона пленкой ПВХ, утеплителями и т.п.

— сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

   Применение противоморозных добавок в бетон — наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок. Роль химических добавок – активировать процессы твердения и понизить температуру замерзания жидкой фазы. Кроме этого строитель должен помнить:

— чтобы обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде до набора критической прочности, внутренний запас теплоты в бетоне  создают   путем подогрева материалов, составляющих   бетонную смесь;

— после окончания укладки смеси поверхность бетона нужно сразу же утеплить щитами или матами, что поможет сохранить теплоту выделяющуюся при химической реакции цемента с водой (экзотермия цемента) и поддерживать необходимые условия для твердения бетона. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста;

— запрещается применять смерзшийся заполнитель.

   Электропрогрев бетона чаще применяется на стройках, где имеется техническая возможность использовать трансформаторы большой мощности (30-80 кВт).  Электрический прогрев бетона зимой  лучший метод, при проведении монолитных работ.

   Укрывание бетона – наиболее рациональный метод бетонирования в зимнее время, при граничных температурах воздуха +3 − -3. Схватывание и твердение бетона – изотермический процесс, то есть: при застывании и наборе прочности, цемент, контактируя с водой, выделяет тепло. Для этого необходимо свежеотлитую конструкцию из бетона укрыть ПВХ плёнкой, или утеплителем. В некоторых случаях, если при бетонировании в зимнее время применялся обычный бетон без противоморозных добавок, а температура воздуха резко упала до низких минусовых значений (-5 − -15º) целесообразно использовать газовые или электрические пушки.

  Если будет использоваться дополнительный прогрев тепловыми пушками, то укрытие из плёнки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т.п . Создаётся нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев.

Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированной конструкции допускается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.

Твердение бетона

Во время проведения строительных работ необходимо контролировать такой процесс, как твердение бетона. При необходимости его можно регулировать, так как слишком медленное или быстрое твердения приведет к существенному снижению уровня качества бетонных конструкций.

Особенности схватывания бетона

С первых минут использования бетонной смеси начинается процесс схватывания, он протекает в достаточно быстром темпе. Временные параметры зависят от воздействия окружающих факторов и погодных условий. Оптимальной считается температура 20°С, при данном показателе схватывание начинается через два часа после приготовления раствора и заканчивается по истечении одного часа. Таким образом, спустя три часа после приготовления раствора начинается процесс затвердевания. В зависимости от температурных диапазонов меняется временной период между этапами начала схватывания и затвердением. При отрицательной температуре его начало может наступить через пять часов, а высокие могут ускорить до 15 минут.

Процесс застывания бетона

Процесс взаимодействия составляющих элементов бетонной смеси и воды с физико-химической точки зрения получил название гидратация цемента. Получение качественного результата невозможно без правильного течения данного процесса. Оптимальными условиями считается температура в диапазоне от 18 до 20°С, а уровень влажности должен составлять 90-100%. При нарушении данных параметров по каким-либо причинам время застывания бетона может меняться. Для получения качественного и эффективного результата необходимо учитывать несколько особенностей:

• Диапазон оптимальной температуры;
• Уровень влажности смеси;
• Особенности применения бетона;
• Условия окружающей среды.

В результате воздействия отрицательных температур вода в составе бетонной смеси замерзает, при этом кристаллы льда оказывают определенное давление на частицы цемента. Такое воздействие значительно снижает качество бетона, время его затвердевания меняется. При низком уровне влажности воздуха нарушается процесс гидратации цемента. Восстановить его поможет помещение бетонной конструкции в оптимальные условия.

Уровень прочности материала зависит от условий, в которых происходит твердение, поэтому специалисты рекомендуют максимально приближать идеальные. Если обеспечить их свежеизготовленной бетонной конструкции, она приобретет все необходимые параметры прочности и надежности для замера марки раствора. В основном такой процесс занимает 28 дней, однако для окончательного твердения может потребоваться до нескольких лет. К концу второй недели после заливки бетона конструкция получает около 70% прочности, после этого процесс ее набора снижается.

На сегодняшний день специалисты затрудняются дать однозначный ответ относительно точного времени высыхания бетонной смеси. Основным фактором, влияющим на результат, является уровень нагрузки, которая будет воздействовать на готовую конструкцию. При создании ленточного фундамента для дальнейшей установки забора достаточно несколько дней, однако для сооружения дома лучше обратиться к квалифицированным специалистам для определения оптимального времени.

Изменение времени твердения

Достаточно часто в процессе проведения строительных работ с использованием бетонной смеси условия окружающей среды не идеальные, поэтому возникает необходимость корректировать время твердения. При использовании раствора в холодное время можно обеспечить дополнительный обогрев с помощью электроприборов или заливки цемента в теплую опалубку. Дополнительно в зимний период специалисты рекомендуют использовать специальные антиморозные присадки, которые защищают воду от замерзания и кристаллизации.

В холодное время актуально использовать метод отложенной гидратации, который достигается благодаря введению в раствор небольшого количества противоморозной добавки. Заливать ее необходимо при морозе ниже 15 градусов. В таких условиях вода замерзает практически моментально и останавливает процесс гидратации. Качество такой конструкции немного снижаются.

Высокая температура является еще одним экстренным способом, его особенность заключается в увлажнении раствора, находящегося в процессе застывания. Поверхность поливают водой, а затем покрывают специальной пленкой и битумной смесью.

Во время твердения бетона следует следить за объемом конструкции, его изменение не должно превышать 1% от изначального показателя. Идеальным вариантом является отсутствие усадки, однако на практике его достичь почти невозможно. В случае слишком быстрого высыхания бетона на поверхности конструкции могут появиться трещины, которые негативно скажутся на ее прочности.

Твердение бетона в зависимости от температуры

Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Процесс твердения бетонного раствора относится к значимым этапам производства строительных работ. От его продолжительности, в конечном итоге, зависит прочность монолитной конструкции. После заливки смеси в опалубку, по графикам или таблицам устанавливается приблизительное время застывания бетона, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха. Также учитывается проектная марка искусственного камня.

Время твердения бетона в зависимости от температуры.

Что влияет на сроки твердения бетонной массы.

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах. Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы.

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

Скорость твердения бетона в зависимости от температуры.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

• времени суток;
• сезонных изменений;
• климатических особенностей;
• наличия атмосферных осадков и т.д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель.

Твердение бетона.

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее. Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник.

Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов.

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

График твердения бетона в зависимости от температуры.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

• при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
• при +10 градусах – не менее 5 суток;
• при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.

Как правило, нормальной температурой твердения бетона принято считать 15 – 20°. Чем ниже температура, тем медленнее нарастает прочность. Если отметка падает ниже ноля, бетон будет твердеть только в том случае, если в воду добавлены соли, которые снижают точку замерзания.

В случае, когда бетон начал твердеть, а затем замерз, после оттаивания процесс продолжится. Если замерзшая вода изначально не повредила структуру бетона, то прочность материала значительно возрастет.

Твердение при высоких температурах.

В условиях повышенной температуры бетон затвердевает быстрее, особенно если процесс происходит в условиях повышенной влажности. При высоких температурах сложно защитить бетон от высыхания, потому нельзя нагревать его сильнее 85°. Пример исключения – обработка в автоклавах паром под высоким давлением на заводах.

Прочность бетона, который твердеет при разных температурах (скорость не имеет значения), приблизительно определяется по проектным показателям бетона R28 умножением на коэффициенты таблицы С. А. Миронова (см. таблицу). R28 затвердевает при нормальной температуре за 28 дней.

Производство работ и основные требования к бетону в зимний период.

Важно, чтобы бетон, уложенный в зимнее время, затвердел и набрал прочность этой же зимой. Прочности должно хватить на распалубку, частичную или даже полную загрузку строения.

В любом случае, бетон не должен замерзнуть пока не наберет хотя бы половину своей проектной прочности. Даже если используются быстротвердеющие материалы, время затвердевания в теплых условиях не должно быть менее 2 – 3 суток, если используется обычный бетон – от 5 до 7 суток.

Негативное влияние низких температур.

Как показывает практика, замерзание бетона на раннем этапе сильно снижает его надежность в дальнейшем. Замерзающая вода в свежем растворе нарушает связь между цементным камнем и заполнителем, а также сцепление с арматурой в железобетонных конструкциях.

Чем позднее бетон замерз, тем выше его прочность. Чтобы бетон набрал нужные характеристики, зимой нужно обеспечить его затвердевание в теплых и влажных условиях на весь необходимый срок.

Обеспечение правильного твердения бетона зимой.

Стимулировать процесс можно двумя путями:

• используя внутреннее тепло бетона;
• передавая дополнительное тепло извне.

В первом случае нужно использовать только быстротвердеющие высокопрочные марки цемента, например, глиноземистый или портландцемент. Рекомендуется также применить ускоритель твердения, такой как хлористый кальций, уменьшить объем воды в растворе, уплотнить его высококачественными вибраторами. Это позволит бетону набрать нужную прочность не за 28 дней, а всего за 3 – 5 суток.

Температура твердения бетона.

Какое время необходимо застывания бетона, есть ли зависимость от температуры.

Прочность бетона – это главная его характеристика, благодаря которой удается определить качество монолитно сооружения. Причина в том, что прочность напрямую связан со структурой бетонного камня. Процесс твердение бетона очень сложный. В ходе таких мероприятий происходит взаимодействие цемента и воды.

Здесь указано сколько времени застывает бетон.

Результатом гидратации цемента становится образование новых соединений, а также формирование бетонного камня. В результате твердения бетон становится прочнее, но набирается прочность не сразу, а постепенно. Для этого может понадобиться не один месяц.

Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.

Твердение бетона в зависимости от температуры.

Время года.

Большой процент влияния на застывание бетонного раствор оказывают окружающие факторы. С учетом температурного режима и атмосферной важности время застывания и полноценной сушки может составить несколько дней, но это при условии, что все мероприятии проходили в летнее время. Но в этом случае имеется свой недостатком, который заключается в невысокой прочность полученной конструкции. Если работы проводились в зимнее время, то конструкция будет удерживать большое количество влаги в течение месяца.

На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:

Длительность затвердевания бетона во многом определяется плотностью укладки строительного состава. Конечно, чем выше ее показатель, тем медленно осуществляется выход воду из структуры, а показатели гидратации цемента будут лучше. В промышленном строительстве такой проблеме уже было найдено решение. В этом случае задействуют виброобработку, в домашних условиях имеется альтернативный вариант – стыкование.Процесс утрамбовки

Необходимо отметить, что стяжку с высокими показателями плотности очень тяжело резать и сверлить. Здесь не обойтись без такого оборудования, как буры с алмазными напылением. Если применять сверла с обычным наконечником, то они сразу же выходят из строя.

Таблица твердения бетона в зависимости от температуры.

На фото показан состав бетона

Компоненты, которые находятся в составе цементной смеси, также оказывают немаловажную роль на время схватывание бетона. Если в составе находится большое количество пористых материалов, то процесс обезвоживания конструкции будет происходить намного медленнее. Если в составе преобладают такие компоненты, как песок и гравий, то вся вода начнет быстрее выходить из раствора.

Для того чтобы сделать процесс испарения влаги из бетона медленнее, а также улучшить его прочностные показатели, стоит задействовать специальные добавки. Как правило, это бетонит, мыльный состав. Конечно, это потребует небольших денежных затрат, но зато вы сможете защитить свою конструкцию от преждевременного пересыхания.

Каков состав бетона для отмостки лучшего всего применять указано в статье.

Обеспечение условий затвердения.

Когда нужно добиться длительного нахождения влаги в цементной смеси, то стоит выполнить монтаж гидроизоляционного материала на опалубку. При условии, что формовочный каркас выполнен из пластика, укладывать дополнительный слой гидроизоляции нет смысла. Демонтаж опалубки стоит производить только по прошествии 8-10 дней. За этот период бетон уже успел схватиться и дальше может сохнуть без опалубки.

Гидроизоляция для твердения бетона фундамента.

Для задержания воды в бетоне можно вводить в строительную смесь различные модифицирующие добавки. Если необходимо добиться быстрого застывания и уже ходить по залитой конструкции, стоит добавлять к раствору особые ингредиенты, позволяющие добиться быстрой сцепки.

Состав для твердения бетона фундамента.

Низкий уровень испарения.

Когда бетонный раствор схватился, его сразу накрывают полиэтиленовой пленкой. Благодаря таким мероприятиям удается задержать влагу в бетону в первые дни после установки конструкции. Раз в 3 дня пленку нужно удалять и обрабатывать поверхность водой.

Когда момента заливки пройдет 20 дней, то пленку можно убрать насовсем и подождать, пока стяжка полностью высохнет при обычных условиях. Как правило, это занимает 28-30 дней. Уже по прошествии этого срока по основанию можно ходить и даже устанавливать различные строительные конструкции.

Время застывания при разной температуре.

Необходимо обозначить, что время схватывания бетона в опалубке может достигать до 7 дней. Только после этого опалубка может быть демонтирована. В таком случае удается сохранить целостность бетонной конструкции. Но в большинстве случаев этот показатель зависит от марки бетона, а также температурных условий.

В данной статье указано сколько идет цемента на 1 куб бетона.

Таблица 1 – Время твердения бетона в зависимости от температуры.

Время затвердения бетона.

Минимальная температура.

Осуществлять заливку бетона в холодное время года можно только при условии, что обеспечена необходимая гидро- и теплоизоляция конструкции после монтажных работ. По той причине, что низкие температуры замедляют процесс гидратации, а, следовательно, и набор прочностных характеристик, то очень важно строго выждать необходимое время. Как правило, при температурном режиме -5 градусов, для набора прочности понадобиться увеличить время в 5-7 раз, в отличие от рекомендуемой температуре в 20 градусов.

В статье описан подбор состава тяжелого бетона.

На видео рассказывается о минимальной температуре застывания бетона:

Поэтому выполнять заливку фундамента в зимнее время необходимо только при условии, что вы знаете, как правильно заливать бетон в мороз. Главное условие – это соблюдение всех правил, тогда качество заливки будет не хуже, чем в благоприятные дни.

Опытные строители не экономят на строительстве и используют бетононасос. Кроме этого, важно выполнять правильный уход за бетоном. При заливке во время морозов в состав смеси стоит добавлять морозоустойчивые присадки и утеплить опалубку. После этого стоит осуществлять прогревания бетонированной площадки. Если все эти условия будут соблюдены, то будет совершенно неважно, при каком температурном режиме будет происходить заливка бетона.

Узнать сколько весит куб бетона м400 можно в данной статье.

Процесс заливки фундамент – это очень сложный процесс. Для обеспечения необходимой прочности стоит правильно выждать время затвердения. Если влажность из конструкции испариться раньше указанного срока, то прочностные показатели будут незначительные, что приведет к ухудшению качеств будущей постройки.

 

Рекомендация: Это действительно хорошая статья. Из статьи можно понять общий принцип твердения бетона в зависимости температуры окружающего воздуха. Полученной информации для обычного застройщика вполне достаточно. Вам не нужно углубляться в научные дебри, чтобы понять общий принцип твердения бетона. Вам обязательно нужно прочитать эту статью, иначе ваш бетон застынет в неподходящий момент и вы потеряете свои деньги.

Время твердения бетона в зависимости от температуры

Твердением цемента

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

Содержание

Химия твердения бетона. Образование цементного камня

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

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

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

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

Разложение идет по следующей реакции:

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

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

2СаО • SiO2 •mh3O.

Трехкальциевый алюминат подвергается быстрой гидратации по реакции:

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

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

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

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

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

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

Са(ОН)2+СО=СаСО3+Н2О.

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

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

Нарастание прочности цементного камня

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

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

Твердение бетона в зависимости от температуры

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

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

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

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

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

lgn—десятичный логарифм возраста бетона, выраженного в днях.

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

Ускоритель твердения бетона

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

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

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

Из химических ускорителей наиболее часто используют хлористый кальций СаСl2.

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

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

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

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

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

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

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

Са(ОН)2+2НСl = СаСl2+2Н3О.

Усадка бетона при твердении

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

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

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

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

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

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

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

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

Гидратация цемента – особенности процесса

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

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

Основные стадии гидратации

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

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

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

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

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

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

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

Зависимость процесса гидратации от химического состава цемента

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

В состав портландцемента входят:

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

Как можно ускорить или замедлить схватывание и твердение цемента

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

Наиболее популярные присадки-ускорители твердения цемента:

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

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

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

Гидратация цемента – важный процесс, который должен протекать с соблюдением правил, установленных государственными нормативами и проектной документацией для конкретного строительного объекта. Благодаря разработке широко спектра добавок стало возможным регулирование в широких пределах начала и скорости схватывания пластичного материала, его подвижности, прочности на разных стадиях твердения, коррозионной стойкости и других характеристик.

Схватывание и твердение бетона и цемента

Цемент твердеет при взаимодействии с водой и очень важно знать, почему это происходит. Изучение этого процесса позволяет создавать новые химические добавки повышать положительные характеристики материала без вреда для самого процесса схватывания и твердения железо-бетонного (ЖБИ), цементного и бетонного сырья.

Производители используют добавки для формирования линейки продуктов с разными свойствами. Среди положительных эффектов добавок в бетон можно отметить:

• сокращение энергозатрат при пропаривании ЖБИ за счет добавок для ускорения набора прочности;
• при использовании пластификаторов уменьшение трудозатрат на вибрирование;
• увеличение оборачиваемости формоснастки или опалубки;

В итоге все это дает экономию цемента и снижение себестоимости продукта.

Основные стадии набора прочности бетона:

Схватывание бетона — короткий этап времени длительностью до 24 часов. При комнатной температуре (20 градусов Цельсия) схватывание начинается через 2 часа после затворения раствора и заканчивается всего через 2-3 часа. При нулевой температуре процесс занимает уже 15-20 часов. Соответственно повышенные температуры (например, процесс пропаривания ЖБИ в специальных камерах) позволяет сократить время схватывания бетона всего до 15-20 минут.

Вторая стадия — это твердение бетона. Когда после укладки в опалубку, бетон схватывается, сразу начинается процесс твердения материала, который длится несколько лет. Необычно, ведь кажется, что уже через сутки железо-бетонная конструкция затвердела и готова к использованию. Это отчасти так, но замечательное свойство бетонных изделий заключается в способности наращивать прочность и твердость еще несколько лет подряд. Что же касается срока в 28 суток, то этот период нужен, чтобы гарантировать требуемую по ГОСТу твердость для конкретной марки бетона.

Годами набирать твердость бетону помогает процесс гидратации цемента, но прежде чем рассказать о нем, стоит отметить и еще одну, возможную, стадию жизни бетонных материалов, которую допускать нельзя. Это «сваривание» бетона.

Необратимые негативные изменения в свойствах стройматериала происходят при плохой организации работ. Например, жаркий июньский день, стоит «молотилка» с бетоном и ждет 10 часов начала разгрузки. В это время с бетоном уже идут процессы, резко понижающие его технические качества. Поэтому очень важно доверить профессионалам доставку и разгрузку цемента и бетона на стройплощадку.

Итак, процесс гидратации. Его обеспечивают всего четыре минерала в составе цемента. Рассмотрим их подробнее.

C3S 3-кальциевый силикат (3CaO x SiO2) — главный элемент цементного раствора. Трехкальциевый силикат вступает в реакцию с выделением тепла и разогревает раствор с момента затворения. После начала схватывания температура постепенно снижается. Прочность через регламентированные 28 дней должен обеспечить именно этот минерал.

C2S 2-кальциевый силикат 2CaO x Si02 вступает в игру через месяц после затворения цемента в бетонной смеси, принимая эстафету у 3CaO x SiO2. Впрочем, можно и сократить срок начала реакции с помощью определенных добавок. Но независимо от этого действие данного минера длится несколько лет подряд.

C3A 3-кальциевый алюминат 3CaO x Al2O3 является самым активным элементом в составе цементного раствора. Он помогает бетону набрать прочность в первые дни после заливки. Зато потом роль алюмината сводится практически на нет. Быстро пробежав дистанцию, этот «спринтер» уступает дорогу своим напарникам.

Наконец, C4AF 4-кальциевый алюмоферит (4CaO x Al2O3 x Fe2O3). Это четвертый элемент системы по набору прочности, причем элемент на первый взгляд практически бесполезный. В реакцию он не вступает очень долго. Лишь через многие годы этот «ленивец» вступает в дело и позволяет еще чуть-чуть повысить прочность и твердость бетонной конструкции.

Полезный совет от специалистов «Люкс-Строй»:

Пока бетон или раствор цемента подвижны, они дольше переходят в стадию твердения. Поэтому заказывать доставку этих стройматериалов нужно в бетоносмесителях. У нашей компании есть собственный автопарк для доставки цемента и бетона, что позволяет доставить клиентам качественный бетон без эффекта сваривания.

Как это работает: бетон

Сегодня кажется, что мы определяем цивилизацию с точки зрения мелочей, таких как декодированные нити ДНК, расщепление атомов и микроскопические неровности на пластиковых компакт-дисках. С такой тонкой фокусировкой легко забыть о больших и простых вещах, которые привели нас сюда, и продолжить определять нашу жизнь. Сделайте резервную копию и посмотрите, из чего сделан реальный мир. Там, где есть дерево, сталь и стекло, вы найдете другой материал, который все это спокойно поддерживает. Вы найдете бетон — и много его.

Бетон везде. Он идет под ногами, когда вы идете по улице, и удерживает ваш дом от земли. Это материал, из которого сделаны города, а также множество дорог и мостов. Вы найдете бетонные кирпичи и ванночки для птиц, бассейны и парусники. А в ближайшие годы мы можем даже строить из него на Луне.

Бетон — уникальный строительный материал. Он не гниет и не горит, как дерево. Он не ржавеет и тяжелый — когда вы строите что-то из бетона, вы знаете, что это будет еще какое-то время.Однако, прежде всего, бетон особенный, потому что он начинается как густая жидкость, которой можно придавать различные формы.

Как печь торт. Чтобы понять природу бетона, можно подумать о торте — кексе. Чтобы сделать его, вы смешиваете муку, разрыхлитель, масло и яйца, добавляете сухофрукты и орехи и выливаете все это в форму для торта. Немного нагрейте, и готово — эта неаппетитная паста внезапно становится чем-то новым. Первоначальное тесто изменилось, а фрукты и орехи остались почти такими же — просто подвешены и скреплены пирогом.

Ну, бетон — это не совсем кексы, но есть сходства. Вместо мучной смеси для бетона требуется портландцемент. Вместо сухофруктов и орехов у вас песок и гравий. А бетонная форма заменяет форму для торта. Наконец, вместо тепла, от которого выпекается пирог, в бетоне используется вода. В то время как тепло является основным двигателем, заставляющим тесто для торта изменить свои характеристики, в бетонной смеси именно вода заставляет все работать.

Возможно, самое важное, что нужно понимать в бетоне, — это роль воды.Во-первых, он обеспечивает пластичность, поэтому бетон можно заливать по форме. Однако его реальное значение заключается в процессе отверждения. Влажный бетон не затвердевает при высыхании. Вместо этого вода является химическим компонентом в процессе отверждения. Соединения, которые вступают в реакцию с водой, находятся в портландцементе.

Isle Of Portland Хотя цемент в той или иной форме существует уже много веков, тот тип, который мы используем, был изобретен в 1824 году в Великобритании. Он был назван портландцементом, потому что выглядел как камень, добытый на острове Портленд.

Портландцемент получают путем смешивания измельченного известняка, глины или сланца, песка и железной руды. Эта смесь нагревается во вращающейся печи до температуры 1600 градусов Цельсия. Процесс нагрева заставляет материалы разрушаться и рекомбинировать с образованием новых соединений, которые могут реагировать с водой в процессе кристаллизации, называемом гидратацией.

Бетон затвердевает в несколько этапов — фактор, который позволяет транспортировать его на строительную площадку, оставаясь готовым к заливке. Когда бетон находится в форме, цемент начинает медленное отверждение, и смесь затвердевает.Примерно через 36 часов большая часть процесса гидратации будет завершена, но цемент будет продолжать отверждаться, пока присутствуют вода и негидратированные соединения. Хотя этот процесс может занять годы, испытания на прочность обычно проводят через 28 дней. Важно использовать правильное количество воды. Слишком много делает бетон более слабым. Однако при слишком малом количестве смесь трудно вылить. Лучшая смесь — это компромисс между прочностью и удобоукладываемостью.

От цемента к бетону Хотя цемент и вода являются активными компонентами, использовать их по отдельности неэкономично.Вместо этого добавляются заполнители, чтобы увеличить объем и приспособить бетон к его конечному использованию. Обычно от 60 до 80 процентов бетона составляет заполнитель. В большинстве случаев заполнители представляют собой песок и гравий. Когда используется только песок, получается строительный раствор. Когда присутствуют оба, результат конкретен. Однако могут использоваться и другие заполнители в зависимости от требуемых характеристик затвердевшей смеси. Например, заполнители вермикулита или перлита производят легкий бетон, который имеет хорошие изоляционные свойства и легко поддается пилению.

Улучшение характеристик Поставщики бетона часто используют добавки, называемые добавками, для изменения или улучшения качества смеси для конкретного применения. Когда важно иметь пригодный для обработки бетон, который легко разливается без добавления воды, добавляется минеральная добавка, такая как летучая зола. В качестве альтернативы, суперпластификаторы используются для улучшения обрабатываемости при одновременном увеличении прочности, поскольку требуется меньше воды. Замедляющие и ускоряющие добавки используются для изменения времени отверждения в зависимости от климатических условий.

Одна проблема с бетоном — это склонность к образованию трещин в результате циклов замораживания / оттаивания. Чтобы исправить это, добавляют воздухововлекающие агенты. Эти добавки создают дисперсию очень мелких пузырьков воздуха, которые смягчают бетон против воздействия замерзающей воды.

Покупка бетона Форма, в которой вы покупаете бетон, зависит от объема и характера вашей работы. Бетон обычно измеряется в кубических ярдах. Чтобы определить, сколько вам понадобится, представьте объем внутри ваших форм в кубических футах и ​​разделите на 27 (количество кубических футов в кубическом ярде).Например, плита толщиной 4 дюйма, покрывающая 90 кв. Футов, занимает 30 куб. футов или чуть более 1 кубического ярда. Для проектов, использующих до кубического ярда, можно использовать переносную бетономешалку, которую вы можете арендовать. Пропорции цемента, песка, гравия и воды могут варьироваться в зависимости от использования бетона. Например, для тонкой работы — от 2 до 4 дюймов — потребуется больше цемента, тогда как для заливки с большей массой можно использовать больше заполнителя. Средняя смесь 1: 2: 3 содержит одну часть цемента, две части песка и три части гравия.Чтобы сделать 1 кубический ярд бетона, вам понадобится семь 94-фунтовых мешков с цементом, около 1/2 кубического ярда песка и чуть более 3/4 кубического ярда гравия. Количество используемой воды зависит от влажности песка. Если он уже влажный, вам понадобится около 4-1 / 2 галлона. за мешок цемента.

Для небольших проектов вы можете купить предварительно приготовленные мешки, содержащие цемент и заполнитель — вы просто добавляете воду. Для больших работ лучше всего использовать товарный бетон. Помимо очевидного преимущества доставки бетона, ваш поставщик также может адаптировать смесь и добавки для вашей работы.Цены на готовую смесь варьируются в зависимости от расстояния доставки, типа смеси и размера заказа, поэтому лучше всего позвонить местному дилеру, чтобы узнать цену. Если ваш участок недоступен для грузовика, вы можете перекачать бетон через шланг. Или вы можете просто возить бетон из грузовика на тачках.

Наконец, вы можете полностью избежать заливки, используя готовые бетонные изделия. Бетонные блоки доступны в различных размерах, структурных качествах и стилях поверхности для строительства стен, которые в противном случае могли бы быть залиты.Традиционные блочные стены строятся из раствора, но также доступны блоки, предназначенные для укладки в сухом виде. Кроме того, бетонная брусчатка, кирпичи и небольшие плиты доступны для озеленения и строительства пешеходных дорожек.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как делают бетон

В своей простейшей форме бетон представляет собой смесь пасты и заполнителей, или горных пород.Паста, состоящая из портландцемента и воды, покрывает поверхность мелких (мелких) и крупных (крупных) заполнителей. В результате химической реакции, называемой гидратацией, паста затвердевает и набирает прочность, образуя каменную массу, известную как бетон.

В этом процессе кроется ключ к замечательным свойствам бетона: он пластичен и пластичен при повторном смешивании, прочен и долговечен при затвердевании. Эти качества объясняют, почему из одного материала, бетона, можно строить небоскребы, мосты, тротуары и супермагистрали, дома и плотины.

Дозирование

Ключ к получению прочного и долговечного бетона заключается в тщательном дозировании и смешивании ингредиентов. Смесь, в которой недостаточно пасты, чтобы заполнить все пустоты между заполнителями, будет трудно разместить, и она приведет к образованию шероховатых поверхностей и пористого бетона. Смесь с избытком цементного теста легко укладывается и дает гладкую поверхность; тем не менее, получаемый бетон не является рентабельным и может более легко треснуть.

Химический состав портландцемента оживает в присутствии воды. Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает каждую частицу камня и песка — агрегаты. В результате химической реакции, называемой гидратацией, цементное тесто затвердевает и приобретает прочность.

Качество пасты определяет характер бетона. Прочность пасты, в свою очередь, зависит от соотношения воды и цемента. Водоцементное соотношение — это вес воды для затворения, деленный на вес цемента.Высококачественный бетон получают за счет максимального снижения водоцементного отношения без ущерба для удобоукладываемости свежего бетона, что позволяет его правильно укладывать, укреплять и выдерживать.

Правильно подобранная смесь обладает желаемой удобоукладываемостью для свежего бетона и необходимой прочностью и прочностью для затвердевшего бетона. Обычно смесь содержит от 10 до 15 процентов цемента, от 60 до 75 процентов заполнителя и от 15 до 20 процентов воды. Вовлеченный воздух во многих бетонных смесях может составлять от 5 до 8 процентов.

Другие ингредиенты

В качестве воды для замешивания бетона можно использовать практически любую питьевую природную воду без ярко выраженного вкуса или запаха. Избыточные примеси в воде для смешивания могут не только повлиять на время схватывания и прочность бетона, но также могут вызвать выцветание, образование пятен, коррозию арматуры, нестабильность объема и снижение долговечности. Спецификации бетонной смеси обычно устанавливают пределы содержания хлоридов, сульфатов, щелочей и твердых веществ в воде для смешивания, если не могут быть проведены испытания для определения влияния примесей на конечный бетон.

Хотя большая часть питьевой воды подходит для смешивания бетона, заполнители выбираются тщательно. Заполнители составляют от 60 до 75 процентов от общего объема бетона. Тип и размер используемого заполнителя зависит от толщины и назначения конечного бетонного продукта.

Относительно тонкие строительные секции требуют мелкого крупного заполнителя, хотя заполнители диаметром до шести дюймов использовались в больших плотинах. Для эффективного использования пасты желательна непрерывная градация размеров частиц.Кроме того, заполнители должны быть чистыми и не содержать каких-либо веществ, которые могут повлиять на качество бетона.

Начало гидратации

Вскоре после объединения заполнителей, воды и цемента смесь начинает затвердевать. Все портландцементы представляют собой гидравлические цементы, которые затвердевают в результате химической реакции с водой, вызывающей гидратацию. Во время этой реакции на поверхности каждой частицы цемента образуется узел. Узел растет и расширяется, пока не соединится с узлами других частиц цемента или не прилипнет к соседним агрегатам.

После того, как бетон тщательно перемешан и станет пригодным для обработки, его следует укладывать в формы, пока смесь не станет слишком густой.

Во время укладки бетон уплотняется, чтобы уплотнить его внутри форм и устранить возможные дефекты, такие как соты и воздушные карманы.

Для плит бетон оставляют стоять до тех пор, пока пленка поверхностной влаги не исчезнет, ​​затем используется деревянная или металлическая ручная терка для сглаживания бетона. Плавление дает относительно ровную, но слегка шероховатую текстуру, которая имеет хорошее сопротивление скольжению и часто используется в качестве окончательной отделки фасадных плит.Если требуется гладкая, твердая, плотная поверхность, после затирки следует затирка сталью.

Отверждение начинается после того, как открытые поверхности бетона достаточно затвердеют, чтобы противостоять образованию повреждений. Отверждение обеспечивает постоянную гидратацию цемента, так что бетон продолжает набирать прочность. Бетонные поверхности обрабатывают путем опрыскивания водяным туманом или использования влагоудерживающих тканей, таких как мешковина или хлопчатобумажные коврики. Другие методы отверждения предотвращают испарение воды за счет герметизации поверхности пластиком или специальными спреями, называемыми отвердителями.

Для защиты бетона при очень холодной или жаркой погоде используются специальные методы отверждения. Чем дольше бетон будет оставаться влажным, тем прочнее и долговечнее он станет. Скорость затвердевания зависит от состава и крупности цемента, пропорций смеси, а также от влажности и температурных условий. С возрастом бетон продолжает укрепляться. Большая часть гидратации и увеличения прочности происходит в течение первого месяца жизненного цикла бетона, но гидратация продолжается медленнее в течение многих лет.

---

Узнайте, как цемент и бетон формируют мир вокруг нас>

Узнайте больше о преимуществах устойчивости цемента и бетона>

Роль отверждения бетона

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

Продолжительность адекватного времени отверждения зависит от следующих факторов:

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 2. Влияние температуры отверждения на прочность на сжатие

Существует три основных функции отверждения :

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

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

Распыление и туманообразование
Распыление и туманообразование используются, когда температура окружающей среды значительно выше нуля, а влажность низкая. Запотевание может минимизировать растрескивание при пластической усадке до тех пор, пока бетон не достигнет окончательной застывания.

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

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

2) Снижение потерь воды при смешивании с поверхности бетона

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

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

3) Ускорение набора прочности за счет тепла и дополнительной влаги

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

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

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

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

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

• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Изоляционный бетон ACI 523.1R
• Расширяющийся цементный бетон ACI 223
• Валковый бетон ACI 207.5R
• Архитектурный бетон ACI 303R
• Торкретбетон ACI 506.2
• Фибробетон ACI 544,3 R
• Вертикальная скользящая форма ACI 313

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

Отверждение бетонных образцов для испытаний

Отверждение бетонных образцов для испытаний обычно отличается от отверждения бетона, заложенного во время строительства.Американское общество испытаний и материалов (ASTM) разработало два стандарта для изготовления и выдержки бетонных образцов. ASTM C192 ⁶ предназначен для лабораторных образцов, а ASTM C31 ⁷ предназначен для полевых образцов. Оба документа содержат стандартизированные требования к изготовлению, отверждению, защите и транспортировке бетонных образцов для испытаний в полевых или лабораторных условиях, соответственно.

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

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

Ссылки

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

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

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

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

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

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

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

Отверждение — Основное

Отверждение — Основное Бетон отверждения нормальный, Жаркая и холодная погода

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

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

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

Самое ответственное время для набора прочности бетона — сразу следующее размещение. В полевых условиях жара и ветер могут высушить влага из уложенной смеси. На прилагаемом рисунке показано, как бетон прочность зависит от условий отверждения. Бетон, которому дают высохнуть на воздухе наберет только 50% прочности бетона непрерывного влажного отверждения.

Недостаток воды также вызывает усадку бетона, что приводит к растяжению. напряжения в бетоне.В результате может произойти растрескивание поверхности, особенно если напряжения развиваются до того, как бетон достигнет достаточного предел прочности.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

---


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

Процесс схватывания бетона — все смешанные бетонные смеси

Процесс настройки

На фундаментальном уровне бетон получают путем смешивания воды, цемента и заполнителя.Вода и цемент сначала связываются вместе в химическом процессе, известном как гидратация, в конечном итоге создавая прочную массу. Затем эта масса прилипает к заполнителю, содержащемуся в смеси, и образуется бетон. В течение определенного периода времени — обычно в течение месяца — бетон затвердевает по мере процесса схватывания, и его удобоукладываемость снижается.

Изначально бетон можно заливать и формовать на месте, что делает этот тип строительного материала невероятно полезным для многих приложений. Однако бетон — это чувствительный ко времени материал, и любая попытка доработки схватывания бетона ослабит его структуру и, следовательно, его прочность.Только тогда, когда цементная смесь полностью затвердеет, ее прочность и прочность будут полностью реализованы.

Составляющие бетона

Ингредиенты, используемые в бетоне, будут определяться типом создаваемого бетона, с различными свойствами, такими как плотность и прочность, связанными с определенными ингредиентами. Бетон в основном состоит из цемента, который может содержать различные компоненты, такие как шлак, летучая зола и асфальт, последний из которых используется чаще всего.

Другими основными ингредиентами являются вода и заполнитель. Заполнитель имеет грубую консистенцию и объединяет такие материалы, как куски известняка или гравия и мелкий песок. Вода вводится для реакции с цементом и создания полужидкой смеси, которую можно заливать и придавать ей нужную форму. Есть также другие ингредиенты, которые часто добавляют для усиления или достижения определенных свойств, таких как водонепроницаемость.

Периоды твердения бетона

Как правило, бетон затвердевает в течение первых двух часов до такой степени, что любая повторная работа повредит структуру бетона.За три дня бетон укрепится, чтобы его можно было использовать, хотя определенные ингредиенты повлияют на этот период времени укрепления. Через месяц большая часть бетонной конструкции (90%) достигнет окончательной прочности.

Хотя для полного укрепления большей части бетонной конструкции достаточно месяца, процесс затвердевания будет продолжаться еще много лет. Это связано с тем, что бетон содержит гидроксид кальция, который превращается в карбонат кальция за счет поглощения CO2, и именно этот процесс продолжает затвердевать бетон в течение многих лет после даты укладки.

Факторы, влияющие на схватывание бетона

Есть много факторов, которые могут повлиять на схватывание бетона, в том числе погода. Горячие условия могут ускорить химические реакции, происходящие внутри бетона, сокращая время, необходимое для схватывания. Влага также влияет на процесс схватывания. Без необходимого уровня влажности во время схватывания бетон может иметь пониженную долговечность и прочность.

Влага также является проблемой, когда уровень ветра увеличивает испарение воды во время укладки и схватывания бетона, при этом такие осложнения, как растягивающие напряжения, становятся потенциальной проблемой.Как уже было сказано, некоторые ингредиенты также будут влиять на процесс схватывания, а некоторые способствуют достижению высокой прочности на ранней стадии за счет более быстрого увлажнения.

All Mix Concrete — ведущие поставщики готовых смесей и объемного бетона на Северо-Западе, поставляя высококачественные материалы клиентам во всем регионе, включая Манчестер, Уоррингтон и Ливерпуль. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Повысьте прочность бетона на сжатие с помощью этих методов отверждения

Что такое отверждение бетона?

Отверждение бетона — это процесс поддержания достаточной влажности в бетоне в надлежащем температурном диапазоне, чтобы способствовать гидратации цемента в раннем возрасте.Гидратация — это химическая реакция между цементом и водой, в результате которой образуются различные химические вещества, способствующие схватыванию и затвердеванию. На процесс гидратации влияют начальная температура бетона, температура окружающего воздуха, размеры бетона и конструкция смеси. Следовательно, для того, чтобы этот процесс протекал хорошо, монолитный бетон должен иметь достаточную влажность и температуру, которая способствует быстрой и непрерывной химической реакции.

Американский институт бетона (ACI) рекомендует минимальный период выдержки, соответствующий достижению 70% прочности бетона на сжатие.Часто указывается, что этого можно достичь после семи дней отверждения. Однако 70% прочности можно достичь быстрее, если бетон отверждается при более высоких температурах или когда в бетонную смесь используются определенные добавки. Точно так же для отверждения может потребоваться больше времени, когда бетон или температура окружающей среды ниже. Обычно идеальной температурой отверждения считается 20 градусов Цельсия (68 ° F).

Почему важно отверждение бетона

Тщательный контроль влажности и температуры монолитного бетона во время отверждения является важной частью контроля качества и обеспечения качества вашей бетонной конструкции.Правильные методы отверждения предотвратят высыхание, усадку и / или растрескивание монолитного бетона и, в конечном итоге, повлияют на характеристики вашей конструкции, особенно в зоне покрытия. Отверждение бетона должно происходить сразу после его укладки. Также важно, чтобы непрерывный мониторинг условий твердения бетона проводился в течение семи дней. Если вода испаряется из бетона до того, как он достигнет максимальной прочности, в бетоне не останется воды, достаточной для полной гидратации цемента и достижения максимальной прочности на сжатие.Это особенно актуально в экстремальных погодных условиях, когда бетонная плита подвергается воздействию различных факторов окружающей среды, и рост прочности вашего бетона может быть затруднен.

Методы отверждения

Многие факторы влияют на скорость испарения воды из свежеуложенного бетона. Сюда входят температура воздуха, влажность, температура бетона и скорость ветра. В результате было разработано множество методов, помогающих бетону удерживать влагу в раннем возрасте.Эти методы используются для:

1. Поддерживать присутствие воды в бетоне в течение раннего периода твердения,
2. Уменьшает потерю воды с поверхности бетона, а
3. Ускоряет рост прочности бетона за счет подачи тепла и дополнительной влаги.

Выбор метода (или комбинации методов) зависит от таких факторов, как доступность материалов для отверждения, размер, форма и возраст бетона, производственные мощности (на месте или на заводе), эстетический внешний вид и экономичность.В результате отверждение часто включает в себя серию процедур, используемых в определенное время по мере того, как бетон стареет. Время проведения каждой процедуры зависит от степени затвердевания бетона, необходимой для предотвращения повреждения бетонной поверхности процедурой.

1) Поддержание влажности

Пруд и погружение
Пруд обычно используется для отверждения плоских поверхностей, таких как тротуары и полы, поскольку земля и песок по периметру бетонной поверхности могут удерживать пруд с водой.Пондинг — идеальный метод предотвращения потери влаги из бетона; он также эффективен для поддержания равномерной температуры по всему бетону. Погружение готового бетонного элемента обычно используется для отверждения образца для испытаний.

Подробнее о важности условий отверждения цилиндра читайте в этой статье

Распыление и туманообразование
Распыление и туманообразование используются, когда температура окружающей среды значительно выше точки замерзания, а влажность низкая.Туман распыляется через форсунки или распылители, чтобы повысить относительную влажность воздуха над ровной поверхностью, тем самым замедляя испарение с поверхности. Запотевание используется для минимизации растрескивания при пластической усадке. Если орошение производится через определенные промежутки времени, необходимо предотвратить высыхание бетона между нанесениями воды, используя мешковину или аналогичные материалы; в противном случае чередование циклов смачивания и сушки может вызвать растрескивание поверхности.

Насыщенные влажные покрытия
Влажные покрытия, пропитанные водой, такие как мешковина, хлопчатобумажные маты, коврики или другие влагоудерживающие ткани, обычно используются для отверждения.Материалы следует укладывать, как только бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности. Их следует держать постоянно влажными, чтобы на поверхности бетона оставалась водяная пленка в течение всего периода отверждения.

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

2) Уменьшение потери воды

Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на тщательно влажный бетон, такой как полиэтиленовая пленка. Этот материал является легким и эффективным замедлителем влажности, который легко наносится. Во время укладки бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности.

Нанесение мембранообразующих отвердителей
Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона.Они могут быть прозрачными или полупрозрачными с белой пигментацией. Составы с белыми пигментами рекомендуются для жарких и солнечных погодных условий для отражения солнечного излучения. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки и они должны соответствовать ASTM C3094 или ASTM C13155.

3) Ускорение набора прочности бетона

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

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

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

Бетонные покрытия
Бетонные изоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подверженных отрицательным температурам в период отверждения.При использовании бетонных покрытий убедитесь, что бетон достаточно твердый, чтобы предотвратить повреждение поверхности.

Здесь все, что нужно знать о бетонировании в холодную погоду

Отверждение для повышения прочности бетона на сжатие

Свежезамешанный бетон обычно содержит больше воды, чем требуется для гидратации цемента; однако чрезмерная потеря воды за счет испарения может замедлить или предотвратить адекватную гидратацию, особенно на поверхности плиты.Эти методы удержания влаги в монолитном бетоне, следовательно, важны для надлежащей гидратации, чтобы бетон мог получить достаточную прочность на сжатие.

Отверждение напрямую влияет на качество вашей общей структуры. Увеличение силы происходит быстро в раннем возрасте, но продолжается медленнее в течение неопределенного периода времени. Правильное отверждение увеличит долговечность, прочность, водонепроницаемость, сопротивление истиранию, стабильность объема и устойчивость к замерзанию и оттаиванию.

Процесс укладки и выдержки бетона на месте требует точных температур, чтобы не повредить структурную целостность бетона.С SmartRock ™ , беспроводным датчиком измерения температуры и прочности бетона, вам больше не придется беспокоиться о неоднозначном времени ожидания. SmartRock доставляет точные данные в реальном времени на ваше мобильное устройство каждые 15 минут с помощью бесплатного приложения SmartRock.

Этот полностью беспроводной датчик позволяет членам команды работать эффективно, не беспокоясь о торчащих проводах или необходимости искать провода под нагревательными одеялами, полагаясь на внешние регистраторы данных. Датчик полностью встроен в бетон и закреплен на арматуре внутри опалубки.SmartRock непрерывно отслеживает влияние температуры окружающей среды и внешней среды на ваш монолитный бетон, облегчая контроль твердения бетона и обеспечивая оптимальные условия для увеличения прочности на сжатие. Кроме того, результаты в режиме реального времени позволяют подрядчикам оптимизировать процесс нагрева, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в своем графике проекта, зная, когда бетон наберет достаточную прочность для последующих строительных операций, таких как снятие опалубки или последующее натяжение.

Узнайте, как компания S&F Concrete Contractors использовала SmartRock для мониторинга твердения бетона

Источники
CCANZ
PCA
NRMCA

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в январе 2019 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Отверждение бетона — сколько времени нужно и как отверждать

Применение отверждения и герметизации бетона.
L.M. Scofield Co.

Когда вы кладете свежий бетон, он очень чувствителен и легко разрушается.Если вылечить его правильно, он будет прочным и надежным; пренебрегайте этим, и вы пожалеете!

В первую неделю или около того после заливки бетона вы должны поддерживать надлежащую температуру и влажность для надлежащего отверждения. Отверждение легко пропустить в мгновение ока, но это сильно повлияет на качество вашей готовой работы.

Хотя отверждение важно для любого бетона, проблемы, возникающие из-за его отсутствия, наиболее очевидны при использовании горизонтальных поверхностей. На неотвержденной плите, будь то декоративная или обычная серая плита, вероятно, образуется узор из мелких трещин (называемых растрескиванием), и после использования поверхность будет иметь низкую прочность, что может привести к образованию пыли на поверхности, имеющей низкую стойкость к истиранию.

Найдите ближайших подрядчиков по бетону, которые могут убедиться, что ваш бетон должным образом застывает.

СКОЛЬКО ДЛИТЕЛЬНЫЙ БЕТОН ОТЛИЧИВАЕТСЯ?

Весь период отверждения бетона занимает около месяца, но ваш бетон будет готов к использованию раньше. Каждый проект будет немного отличаться из-за погодных условий, бетонной смеси, а также методов укладки и отделки.

При ожидании высыхания бетона имейте в виду следующие сроки:

• От 24 до 48 часов — после первоначальной установки формы можно снимать, и люди могут ходить по поверхности
• 7 дней — после частичного отверждения движение транспортных средств и оборудования в норме
• 28 дней — на этом этапе бетон должен полностью затвердеть

ЧТО ОТВЕРЖДАЕТСЯ И ЧТО ЭТО ДЕЛАЕТ С БЕТОНОМ?

ASTM C 1315, отверждающие и герметизирующие материалы типа II имеют белый пигмент, который помогает увидеть, что было отверждено, и может отражать часть солнечного света. Нокс-Крит

Отверждение служит следующим основным целям:

• Он удерживает влагу в плите, благодаря чему бетон продолжает набирать прочность.
• Задерживает усадку при высыхании до тех пор, пока бетон не станет достаточно прочным, чтобы противостоять растрескиванию при усадке.
• Правильно затвердевающий бетон улучшает прочность, долговечность, водонепроницаемость и износостойкость.

Когда большинство людей думают об отверждении, они думают только о поддержании влажности на поверхности бетона.Но отверждение — это нечто большее — оно дает бетону то, что ему нужно, чтобы правильно набрать прочность. Прочность бетона зависит от роста кристаллов в матрице бетона. Эти кристаллы растут в результате реакции между портландцементом и водой — реакции, известной как гидратация. Если воды недостаточно, кристаллы не могут расти, и бетон не набирает необходимую прочность. Если воды достаточно, кристаллы вырастают, как крошечные твердые пальцы, обвивающие песок и гравий в смеси и переплетающиеся друг с другом.Почти похоже на фильм ужасов — наш конкретный ребенок превратился в монстра!

Другой важный аспект отверждения — это температура: бетон не может быть слишком холодным или слишком горячим. По мере охлаждения свежего бетона реакция гидратации замедляется. Здесь важна температура бетона, а не температура воздуха. Ниже примерно 50 F гидратация сильно замедляется; ниже примерно 40 F он практически останавливается.

У горячего бетона есть обратная проблема: реакция идет слишком быстро, и поскольку реакция экзотермическая (выделяет тепло), она может быстро вызвать перепады температур в бетоне, которые могут привести к растрескиванию.А цемент, который вступает в реакцию слишком быстро, не успевает кристаллы вырасти должным образом, поэтому он не набирает такой прочности, как должен.

Итак, в знаменитом фильме «Цементное чудовище, окутавшее мир» все, что нужно маленьким землянам, чтобы спасти цивилизацию, — это сделать бетон слишком холодным, слишком горячим или слишком сухим, и он превращается в слабака. Однако наша цель — помочь ему обернуть землю и сделать его настолько сильным, насколько это возможно!

Рекомендуемые товары


КОГДА НАХОДИТСЯ ОТВЕРДИТЬ БЕТОН?

Отверждение необходимо начинать как можно скорее после отделки и штамповки. Vexcon Chemicals

Итак, цель состоит в том, чтобы наш молодой и впечатлительный бетон оставался влажным и при нужной температуре (в идеале от 50 до 85 F). Наиболее часто упускаемый из виду аспект отверждения — это поддержание открытых бетонных поверхностей во влажном состоянии во время их увлажнения. В большинстве случаев бетона, особенно в большинстве декоративных, вначале в смеси будет много воды для полной гидратации цемента. Проблема в том, что если открытые поверхности высыхают, бетон не может гидратироваться, и у нашего молодого бетона появляется очень чувствительная кожа, которую легко поцарапать, а иногда и даже пыль.

Есть три фазы отверждения, продолжительность каждой из которых зависит от бетона и условий окружающей среды. Посмотрите рисунок 1.6 в ACI 308, «Руководство по отверждению бетона», чтобы увидеть, как это работает:

Оставлять бетонную поверхность влажной в течение 7 дней — все еще лучший способ отвердить бетон. ПНА Строительные технологии

• При первой укладке бетона на плиту по мере оседания бетонной смеси поднимается спускная вода. Если в течение этого периода (начальная установка) сливная вода испаряется с поверхности быстрее, чем поднимается из бетона, вам необходимо провести начальное отверждение, иначе вы, вероятно, получите трещины от пластической усадки.Чтобы знать, если это необходимо, вам нужно знать скорость испарения (см. Ниже).
• Между начальным схватыванием и окончательным схватыванием потребуется промежуточное отверждение, если чистовая обработка (или штамповка) завершена до окончательного схватывания.
• После окончательного схватывания необходимо провести окончательное отверждение.

Во время начальной настройки скорость испарения отводимой воды зависит от комбинации факторов: температуры и влажности воздуха, температуры бетона и скорости ветра. Классическим и по-прежнему лучшим способом оценки скорости испарения является номограф Menzel / NRMCA — простая в использовании диаграмма, сочетающая все эти факторы.Вы можете получить этот номинальный график из ACI 308, или он также доступен в отличной статье в мартовском 2007 г. Concrete International, «Оценка скорости испарения для предотвращения растрескивания при пластической усадке». Вы также можете оценить скорость испарения с помощью бесплатной онлайн-программы, разработанной Люком Снеллом и Амиром Муниром.

Итак, вы используете эти методы, чтобы выяснить, насколько быстро испаряется отводимая вода — если она превышает 0,2 фунта на квадратный фут в час, тогда необходимо начальное отверждение, потому что бетон будет высыхать.В следующем разделе мы обсудим, как провести первоначальное лечение.

После первоначального схватывания бетонная поверхность все еще нуждается во влаге, и теперь нет стекающей воды. Это когда действительно нужно вылечить бетон. Вы должны исходить из того, что ваш бетон нуждается в отверждении — это так! Вы же не хотите, чтобы ваш идеальный ребенок из бетона превратился в малолетнего правонарушителя?

КАК ЗАВЕРДИТЬ БЕТОН

Теперь давайте немного сузим этот разговор. Поговорим только о горизонтальном бетоне и только о влажной части затвердевания.Чтобы узнать больше о работе при экстремальных температурах, получите копию ACI 305, Бетонирование в жаркую погоду или ACI 306, Бетонирование в холодную погоду.

Давайте также сузимся до выдержки цветного бетона. Мы определим это как любой бетон с цветом, цельным или сухим, будет ли он штамповаться или нет. Во-первых, что наиболее важно, цветной бетон на самом деле не отличается от любого другого бетона, он требует точно такой же обработки, чтобы получить качественный бетон. Однако некоторые методы должны быть немного другими, поскольку внешний вид гораздо важнее, чем для промышленных плит.

Есть три способа отверждения бетона: либо мы добавляем воду на поверхность, чтобы заменить испаряющуюся воду, либо герметизируем бетон, чтобы предотвратить испарение воды, либо мы делаем и то, и другое. Обратите внимание, что добавление воды к поверхности НЕ означает добавление воды, которая будет входить в состав бетонной смеси — это увеличит водоцементное соотношение поверхностного бетона и ослабит его, разрушив все наши усилия по отверждению.

Вам нужно подумать о начальном отверждении, когда стравливаемая вода испаряется слишком быстро, чтобы поверхность оставалась влажной до начального схватывания.Традиционно этот показатель составлял более 0,2 фунта на квадратный фут в час. Многие смеси сегодня истекают с гораздо более низкой скоростью, чем эта, поэтому, если отбираемой воды меньше, тогда предел испарения необходимо установить ниже, например, от 0,05 до 0,1 фунта на квадратный фут в час. Лучший подход к декоративному бетону — это попытаться изменить условия, чтобы вам не нужно было проводить первоначальное отверждение: блокировать ветер, защищать бетон от солнца, охладить бетон. Если это невозможно, возможно запотевание ровно настолько, чтобы поверхность оставалась влажной, но самый простой способ — использовать замедлитель испарения.Это химическое вещество можно распылить, чтобы на поверхности образовалась тонкая мембрана, препятствующая испарению воды. Полностью рассеивается при чистовых операциях. Держите часть этого при сухих ветреных условиях.

СПОСОБЫ ОТВЕРЖДЕНИЯ

• Водная полимеризация: Бетон заливают, заливают водой или распыляют туманом. Это наиболее эффективный метод отверждения для предотвращения испарения воды из смеси.
• Методы удержания воды: Используйте покрытия, такие как песок, брезент, мешковина или солома, которые постоянно остаются влажными.Во время отверждения материал должен быть влажным.
• Герметик из водонепроницаемой бумаги или полиэтиленовой пленки: Наносится, как только бетон становится достаточно твердым, чтобы противостоять повреждению поверхности. Пластиковые пленки могут вызвать обесцвечивание бетона — не применять для бетона, где важен внешний вид.
• Химические мембраны: Нанесение химикатов следует проводить сразу после завершения бетонной обработки. Обратите внимание, что отверждающие составы могут повлиять на сцепление эластичного пола, следует проконсультироваться с вашим подрядчиком по укладке пола и / или производителем химической мембраны.

Все желаемые свойства бетона улучшаются за счет правильного выдерживания!

РАЗРЕШИТЬ ВРЕМЯ ДЛЯ ВОДЫ ПЛИТ

После укладки бетона прочность бетона увеличивается очень быстро в течение 3-7 дней. Бетон, выдерживаемый во влажном состоянии в течение 7 дней. примерно на 50% прочнее неотвержденного бетона.

Отверждение водой можно произвести после заливки плиты, построив плотины с грунтом вокруг дома и затопив плиту. Закрытая территория постоянно затопляется водой. В идеале плиту можно отверждать в воде в течение 7 дней. Некоторые строители придерживаются жесткого графика водной полимеризации в течение 3 дней, так как это дает примерно 80% пользы от водной полимеризации в течение 7 дней.

Подумайте о том, чтобы спланировать свою работу: заливка в конце недели, строительство берм, а затем наводнение на выходных. Вы получаете преимущества отверждения водой, не теряя слишком много времени в расписании.

Дополнительная информация:

.