Скорость твердения бетона — О цементе инфо
Содержание:
Особенности процесса
В данном материале содержится таблица затвердевания и подробная информация по тому, каким образом можно увеличить скорость твердения бетона. Данная таблица послужит вам при определении сроков работ.
Схема опалубки для заливки.
Неизбежным процессом является твердение после заливки. Качество изделия, которое было залито, будет напрямую зависеть от мероприятий, которые были проведены в момент твердения смеси.
После начала схватывания и укладки смесь должна выстаиваться в условиях, которые способны обеспечить набор необходимой прочности и качества.
Твердение – достаточно сложный физико-химический процесс. Он происходит при взаимодействии воды и цемента. Вода будет проникать в частицы цемента постепенно, в связи с чем скорость застывания будет довольно маленькой. Для того чтобы изготовить бетон высокой прочности, следует создать хорошие условия твердения.
К подобным условиям следует отнести относительную влажность окружающего воздуха не меньше чем 90% и плюсовую температуру (18-22°C). Данные условия твердения могут быть созданы в специальной камере либо достигнуты с помощью засыпки опилками или увлаженным песком.
Таблица пропорций.
В процессе твердения во влажной среде прочность его будет гораздо выше, чем при твердении его на открытом воздухе, потому что во втором случае вода из смеси будет полностью испаряться, и это приведет к тому, что нужную крепость смесь не получит, следовательно, такой процесс твердения нельзя считать качественным. Это может происходить из-за того, что сердцевина многих зерен цемента может не успевать вступать в химическую реакцию с водой. Следовательно, нельзя допускать преждевременного высыхания.
В летний и весенний периоды для того, чтобы сохранить влагу, на поверхность его следует нанести битумную эмульсию, помимо того, укрыть бетон при помощи полиэтиленовых пленок.
Рост прочности напрямую будет зависеть от температурного режима твердения.
Если температура ниже нормальной, твердение будет замедляться, а если имеется минусовая температура, то твердение и вовсе прекратится. При повышенной влажности и температуре подобный процесс будет происходить несколько быстрее. При нормальных условиях твердения через 7-14 дней приготовления бетон может достигнуть 60-70% собственной 28-дневной прочности.
Во время процесса твердения объем его будет изменяться, потому что смесь, затвердевая, будет давать усадку. Усадка в поверхностных зонах может происходить несколько быстрее, чем во внутренних, следовательно, если имеется недостаток влаги во время твердения, на поверхности могут начать появляться усадочные трещины. Трещины маленьких размеров, которые снижают прочность и качество, могут возникать и из-за неравномерного прогрева блока в процессе выделения тепла при цементном схватывании.
Увеличение скорости схватывания
Схема заливки фундамента.
Скорость застывания будет играть большую роль в процессе проведения строительных работ.
В некоторых случаях необходимо ускорить время затвердевания, к примеру, если потребуется быстрая эксплуатационная нагрузка на конструкцию либо же при бетонировании в зимний период времени. В подобном случае следует использовать добавки-ускорители, которые необходимо вводить в при изготовлении.
Для ускорения твердения сборного железобетона данную смесь чаще всего обрабатывают при помощи использования пара либо электрического тока. В конце материала содержится таблица, которая показывает процент прочности, который способен набрать бетон за определенный промежуток времени.
Опыты показали, что повышение температуры до 95°C практически не приведет к ускорению затвердевания на заводских портландцементах. Однако введение добавки к портландцементу, которая состоит из 25% тонкомолотого трепела либо гранулированного шлака, способно обеспечить эффективность повышения температур пропаривания до 95°C.
Стоит заметить, что именно в связи с проблемами твердения цемента в северных районах Российской Федерации цены на частные дома и коттеджи гораздо выше, чем в центральных.
Пропаривание на высокоростных цементах и при низком ВЦ при температурах 80°C на протяжении 7 часов (следует также добавить 3 часа на подъем температур и 2 часа на остывание) чаще всего способно обеспечить получение прочности до 50-75%. С увеличением длительности пропаривания в дальнейшем с 7 до 13 часов появится возможность прироста прочности до 70-80%.
Таблица ускорителей и замедлителей схватывания смесей.
Следовательно, эффективность увеличения срока пропаривания падает. Вовсе не целесообразным оказывается более продолжительный срок обработки теплом подобного бетона при 80°C. Стоит заметить, что затраты портландцементов в подобных случаях составляют 300 и 500 кг на 1 м?. Малоподвижная смесь изготавливается на москворецком песке и гранитном щебне хорошего качества.
При введении гранулированного тонкомолотого шлака эффективность пропаривания способна сохраниться до 1 суток, а при добавлении молотого трепела данный срок может достигать всего 12 часов. Если уменьшить водоцементное отношение и увеличить жесткость смеси, которая укладывается, кратковременный эффект пропаривания будет возрастать.
Соответственно, в процессе работы с высокопрочными материалами срок пропаривания может значительно сократиться.
Усадка смеси
В период выдерживания вода в середине смеси будет перемещаться и выпариваться в наружную среду, в связи с чем произойдет уменьшение в объеме, то есть процесс, который называется усадкой. Данный процесс в большинстве случаев происходит неравномерно. В связи с этим будут появляться небольшие усадочные трещины.
График усадки при высыхании образцов.
Образование трещин будет происходить и в связи с неравномерным разогревом смеси вследствие выделения теплоты в процессе гидратации цементов. Трещины способны значительно влиять на качество, прочность и долговечность подобных конструкций.
На интенсивность твердения может влиять и температура. В случае если температура ниже, чем нормальная (20 +/- 2°C), процесс чаще всего замедляется. При отрицательных температурах процесс практически останавливается. В случае повышения температурного режима твердение ускорится в условиях недостаточной влажности.
Факторы ухудшения качества
К ухудшению качества конструкций могут привести удары либо вибрация в начальном периоде твердения – они будут нарушать структуру, которая была вновь создана. Стоит понимать, что нужен правильный уход. Только в таком случае таблица предоставит правильные показатели.
Для того чтобы бетон имел возможность набрать необходимую прочность и качество, за ним нужен надлежащий и качественный уход. Необходимо поддерживать соответствующий температурный режим твердения, оберегать затвердевающую конструкцию от различных механических воздействий, предотвращать возможности возникновения температурно-усадочных трещин и деформаций.
Схема усадки.
Несоблюдение подобных условий твердения чаще всего приводит к получению конструкции самого низкого качества, а иногда и вовсе к ее разрушению. Случиться данное может и при условии укладки бетона высокого качества и правильного выполнения полностью всех арматурных, бетонных и опалубочных строительных работ.
Крайне важно ухаживать за затвердевающим бетоном во время первых дней после того, как была выполнена укладка.
Рекомендации по уходу
Для того чтобы предотвратить появление трещин, следует проводить укрывание и полив максимум через 10-12 часов. Во время ветреной погоды либо жары – через 2-3 часа после выполнения процесса укладки (подобные нормы не касаются ухода за смесью в зимний период времени либо при жарком и сухом климате). В летний период времени в условиях умеренной климатической зоны при теплой сухой погоде бетон на основе обыкновенного портландцемента следует поливать на протяжении 7 дней. При этом на глиноземном поливать следует всего 3 дня, а на шлакопортландцементе – в течение 14 суток.
В случае если температура воздуха более 15 градусов, в дневное время в первые 3 дня бетон следует поливать каждые 3 часа, а в ночное время – только 1 раз. Далее полив должен проводиться не реже чем 3 раза в сутки. Если поверхность конструкции предварительно будет накрыта материалом, который способен удерживать влагу, к примеру, матами либо брезентом, перерывы между поливом могут увеличиться в 1,5 раза.
Бетон, поверхность которого укрывается полиэтиленовой защитной пленкой, не поливается. Полив не следует проводить при температурах воздуха от 0 до +5 °C.
Защита конструкции
Наиболее распространенным методом накрывания является применение материалов, которые способны удерживать влагу, – рогожи, матов, песка. Однако в достаточно большом количестве случаев перекладывание подобных материалов и поддержание их во влажном состоянии является весьма трудоемким процессом и не годится, в случае если планируется выполнять большие объемы.
Несколько более эффективным можно считать использование водонепроницаемых пленок, к примеру, полиэтиленовых. Помимо того, пленкообразующих материалов в соответствии с требованиями по эксплуатации, при этом желательно, чтобы они были светлых тонов.
После заливки нужно сразу же накрыть пленкой из полиэтилена, чтобы не допустить излишнего попадания влаги.
Для устройства подобной защиты следует применять стандартные пленкообразующие материалы (ПМ), битумные эмульсии, лак этиноль.
Пленки, которые имеют темный цвет, после их формирования лучше всего будет осветлять. Делать это можно при помощи водного раствора мела. В летний период бетон должен укрываться от солнечных лучей, а в зимний – от воздействия мороза.
Для того чтобы предотвратить вредные нагрузки на смесь (к примеру, такие, как движение людей), может понадобиться установка опалубки либо риштовки. Данный процесс можно выполнять исключительно после того, как прочность достигнет показателя как минимум в 1,5 МПа.
Ускорение процесса твердения
Продолжительность твердения имеет весьма большое значение.
Темп набора прочности будет зависеть от вида цемента, а также наличия различных химических добавок, которые способны повлиять на процесс твердения, и температур, при которых подобный процесс будет происходить. Таблица, прикрепленная в конце статьи, содержит данные о темпе твердения.
Применение бетона на цементе, который быстро затвердевает, способно обеспечить скорость нарастания прочности в ранний период затвердевания (понадобится приблизительно от 1 до 3 суток).
Чаще всего подобный цемент используется для того, чтобы была возможность проводить ремонтные работы и устраивать стыки в сборных конструкциях. Таблица содержит подробные данные по этому поводу.
Добавки необходимо вводить во время приготовления смеси. Количество сульфата натрия ни в коем случае не должно превышать 2%, нитрата кальция, нитрата натрия, нитрит-нитрата кальция – 4%. Хлорида кальция в конструкциях должно содержаться 3%, а в армированных конструкциях – 2%.
Процесс затвердевания может быть ускорен и при помощи тепловой обработки электропрогревом или контактным обогревом термоопалубкой, а в зимний период другими методами. В обычных и жарких условиях продолжительность воздействия электропрогрева составляет от 3 до 8 часов. После этого конструкция начнет набирать прочность самостоятельно.
Таблица, которая содержится в данном материале, дает возможность определить, какая прочность появится через определенный промежуток времени. Таблица содержит различные марки, также в ней предусмотрен такой параметр, как среднесуточная температура.
Твердение цементного бетона — время и продолжительность
Твердение цементного бетона определяется как процесс поддержания влажности и температурных условий в бетоне для нормального протекания реакции гидратации, в результате чего бетон со временем приобретает твердые свойства. Основными компонентами, о которых необходимо заботиться, являются влага, тепло и время в процессе твердения.
Почему необходимо твердение цементного бетона?
Твердение цементного бетона необходимо по следующим причинам:
- Для предотвращения преждевременного высыхания бетона под воздействием солнечной радиации и ветра. Это предотвращает пластическую усадку бетона.
- Это помогает поддерживать температуру бетона, обеспечивая процесс гидратации. Процесс гидратации требует наличия воды и выделяет тепло.
- Твердение помогает бетону затвердеть и соединиться с внутренними материалами и арматурой.
Это помогает предотвратить повреждение связи между бетоном и арматурой в результате вибрации и ударов. - Это способствует созданию непроницаемого, безтрещинного и прочного бетона.
Это помогает предотвратить повреждение связи между бетоном и арматурой в результате вибрации и ударов.Отверждение бетонной кровельной плиты с помощью пруда.
Каково правильное время для затвердевания бетона?
Время начала твердения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона. На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.
Испарение влаги происходит из-за разницы в давлении пара на поверхности бетона и окружающего воздуха. Когда эта разница высока, скорость испарения высокая.
Три фазы твердения бетона
ACI 308 — Руководство по твердению бетона предлагает три фазы твердения бетона. Эти фазы показаны на рисунке 1.6 стандарта ACI 308.
Правильное время твердения бетона зависит от:
1. Начальное твердение
Когда бетон уложен и уплотнен, происходит вытекание воды, которая поднимается по поверхности бетона из-за оседания бетона.
Скорость и продолжительность вытекания воды зависят от многих факторов, включая свойства бетонной смеси, глубину или толщину бетона, метод уплотнения бетона и т.д.
Вытекшая вода начинает испаряться с поверхности. После того, как вся вода испарится с поверхности, начинается процесс высыхания бетона, после чего требуется начальное твердение бетона, чтобы минимизировать потерю влаги и предотвратить появление пластических усадочных трещин на бетоне до и во время отделочных работ.
Начальное твердение бетона может быть осуществлено такими методами, как туманообразование или использование редукторов испарения, или путем установки солнцезащитных и ветровых экранов.
2. Промежуточное твердение
Промежуточное твердение осуществляется, когда операции по отделке поверхности бетона выполняются до окончательного схватывания бетона. Это происходит, когда требуемая фактура поверхности бетонных элементов достигается быстро или когда задерживается схватывание бетона.
3. Окончательное твердение
После окончательного схватывания бетона необходимо провести окончательное твердение бетона.
Это помогает предотвратить поверхностное высыхание бетона, поскольку потеря влаги с поверхности бетона происходит немедленно.
Какова продолжительность твердения цементного бетона?
Твердение бетона в течение длительного времени увеличивает прочность и долговечность бетонных конструкций. На следующем рисунке показано, как прочность бетона на сжатие увеличивается со временем при длительном твердении.
Влияние продолжительности водного твердения на прочность бетона
Продолжительность твердения бетона зависит от
Сайт Комитет 301 Американского института бетона (ACI) рекомендует минимальный период твердения, соответствующий достижению бетоном 70 процентов от заданной прочности на сжатие.
Часто указываемое семидневное твердение соответствует приблизительно 70 процентам указанной прочности на сжатие.
На сайте Индийский стандарт IS 456 — 2000 рекомендует, чтобы продолжительность твердения бетона составляла не менее семи дней для обычного портландцемента, не менее десяти дней для бетона с минеральными добавками или смешанными цементами. Он также рекомендует, чтобы продолжительность твердения была не менее десяти дней для бетона, подверженного воздействию сухих и жарких погодных условий, и 14 дней для бетона с минеральными добавками или смешанным цементом в жаркую и сухую погоду.
Ссылки
1. Что такое твердение бетона?
Твердение цементного бетона определяется как процесс поддержания влажности и температурных условий в бетоне для нормального протекания реакции гидратации, чтобы бетон со временем приобрел твердые свойства.
2. Почему необходимо твердение цементного бетона?
Твердение цементного бетона необходимо по следующим причинам.
1. Для предотвращения преждевременного высыхания бетона под воздействием солнечной радиации и ветра.
2. Поддерживать температуру бетона, обеспечивая процесс гидратации.
4. Для создания непроницаемого, безтрещинного и прочного бетона.
3. Каково правильное время для твердения бетона?
Время начала твердения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона. На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.
4. Какова продолжительность твердения цементного бетона?
Более длительное твердение бетона повышает прочность и долговечность бетонных конструкций.
Однако через 28 дней после заливки бетона процесс гидратации бетона завершается на 99%. Поэтому продолжение твердения не имеет смысла.
5. Какие стандартные кодексы используются для твердения бетона?
1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по твердению бетона.
2. BS 8110 — Британский стандарт по проектированию и строительству армированных и предварительно напряженных бетонных конструкций.
3. IS 456 — 2000: Индийский стандартный свод правил для обычного и армированного бетона.
- Твердение высокоэффективного бетона — методы и продолжительность твердения.
- ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА.
- Испарение и методы его измерения.
- Методы твердения для различных типов бетонных конструкций.
- Начальное время схватывания и конечное время схватывания бетона.
- Паровое твердение бетона: Методы и преимущества.
- Разница между солнечными панелями и солнечной черепицей.
Что такое зрелость бетона? – ConCure, LLC
Перейти к содержимому Когда бетон затвердевает (отвердевает), он выделяет тепло, пропорциональное скорости отверждения.
Метод зрелости бетона используется для учета комбинированного влияния времени и температуры на набор прочности бетона. Узнав, сколько тепла выделяется, можно определить точную оценку прочности бетона. Как правило, бетон в конструкции затвердевает НАМНОГО быстрее, чем бетон в испытательном цилиндре. Это связано с гораздо большей массой структуры и лучшей гидратацией, которая способствует отверждению.
При определении начальной прочности монолитного бетона использование испытательных цилиндров может привести к проблемам. Например, если испытательные цилиндры отверждаются при более низкой температуре, чем конструкция, цилиндры будут недооценивать прочность плиты, а это означает, что критически важные строительные операции задерживаются без необходимости. Или, наоборот, если палуба холоднее, чем цилиндры, цилиндры будут переоценивать прочность, что является явной проблемой безопасности. Испытания бетона на зрелость отслеживают отверждение конструкции и сравнивают ее с цилиндром, чтобы более точно отслеживать увеличение прочности конструкции, повышая как безопасность, так и строительные работы.
Испытание бетона на зрелость уже более 30 лет является общепризнанной стандартной практикой ASTM (C1074). Нажмите здесь, чтобы узнать, как Con-Cure NEX может помочь вам в вашем следующем проекте.
Как мониторинг температуры бетона может помочь улучшить качество бетона в неидеальном климате?
Эксперты сходятся во мнении, что в идеале бетон должен сохнуть в течение 7 дней при температуре 65-85°F и 100% влажности. Однако даже самый добросовестный строитель знает, что в большинстве случаев это просто невозможно.
Поскольку испытания бетона на зрелость также отслеживают температурную историю во время критического процесса отверждения на ранней стадии, часто можно предпринять важные шаги для улучшения отверждения до того, как возникнут проблемы. Например, тепло может применяться, когда видно, что бетон становится слишком холодным, что обеспечивает завершение реакции гидратации, необходимой для надлежащего набора прочности. И наоборот, было доказано, что добавление слишком большого количества тепла вредно для долгосрочной долговечности и может привести к снижению предела прочности, поэтому принятие мер по предотвращению перегрева также полезно.
Кроме того, если подрядчик может избежать добавления тепла, когда в этом нет необходимости, экономия увеличивается очень быстро.
Основные преимущества мониторинга зрелости бетона
- Сокращение строительных циклов, поскольку монолитный бетон обычно намного прочнее, чем испытательные цилиндры того же возраста.
- Напрягите опорную стойку и замените опалубку раньше – часто намного раньше.
- Сокращение энергопотребления за счет прекращения операций внешнего нагрева, как только монолитный бетон достигает необходимой прочности, не дожидаясь прибытия цилиндров.
- Экономьте деньги на бетонных смесях, оптимизируя рецептуры смесей в соответствии с целевым временем прочности на месте, а не временем разрушения цилиндра.
Преимущества для бетонной промышленности
Объяснение процесса отверждения бетона
Опубликовано 24 сентября 2019 г.
Бетон приобретает прочность благодаря гидратации. Эта реакция происходит из-за воды в бетонной смеси. Чтобы гарантировать, что бетон достигает своего максимального потенциала, поддержание влажности имеет решающее значение. С этого начинается лечение.
Понимание процесса отверждения
При обеспечении достаточной влажности, оптимальных температур и необходимого количества времени для схватывания материала он становится более прочным и более устойчивым к замораживанию, оттаиванию, истиранию, образованию накипи и т. д.
Роль температуры
Температура играет важную роль в упрочнении бетона. Он напрямую влияет на скорость увлажнения, а, как следствие, на его долговечность.
Продолжительность процесса отверждения
Количество времени, необходимое для правильного отверждения, зависит от:
- Требуемая удельная прочность
- Пропорции смеси
- Погодные условия окружающей среды и другие условия воздействия
- Свойства, включая размер и форму бетонного элемента
Целью должно быть сохранение периода твердения как можно дольше всех проектов.
Влияние окружающей атмосферы
Если во время этого процесса бетон подвергается воздействию окружающей среды, следует также учитывать такие факторы, как влажность и ветер. Они способствуют скорости потери влаги из бетона, что приводит к трещинам, ухудшению качества поверхности и снижению долговечности.
Основные функции отверждения
Процесс отверждения осуществляется сразу после укладки и отделки.
Техническое обслуживание воды для смешивания
Эта функция актуальна на ранних стадиях твердения бетона и включает в себя:
Распыление и распыление
Эти методики применяются при температуре окружающей среды значительно выше точки замерзания, при низкой влажности воздуха.
Вуалирование помогает свести к минимуму пластическую усадку и растрескивание бетона во время окончательной фазы схватывания.
Обдумывание
Обычно используется для отверждения плоских бетонных плит, таких как пешеходные дорожки и тротуары, в меньшем масштабе. Температуру воды для затворения следует поддерживать как минимум на 20° ниже собственной температуры бетона, чтобы предотвратить возникновение термических напряжений.
Влажное покрытие
После того, как бетон достаточно затвердеет, используется влажное покрытие, пропитанное водой, чтобы избежать потенциального повреждения его поверхности.
Снижение потерь воды при смешивании
Для предотвращения потери воды затворения с поверхности бетона обычно рекомендуются следующие шаги;
Нанесение мембранообразующих составов
Эти отвердители, если они наносятся после процесса окончательной отделки, эффективно уменьшают испарение воды затворения из бетона.
Они бывают двух типов; полупрозрачные или окрашенные в белый цвет. Последнее часто рекомендуется для жарких и солнечных погодных условий, чтобы отражать поступающее солнечное излучение.
Использование бумажных или пластиковых листов
Покрывая влажный бетон непроницаемой бумагой или пластиковыми листами, можно уменьшить испарение. Однако следует позаботиться о том, чтобы поверхность была твердой, чтобы предотвратить повреждение при укладке этих материалов.
Развитие прочности в холодную погоду
Одной из основных целей отверждения бетона в холодную погоду является ускорение набора прочности за счет подачи достаточного количества тепла и влаги. Примеры способов сделать это включают:
Нагревательные змеевики
Они встраиваются в поверхность бетонных элементов для защиты от замерзания в холодную погоду.
Живой пар
Отверждение паром может быть выполнено либо с применением пара под высоким давлением в автоклавах, либо с использованием острого пара при атмосферном давлении.
Бетонные покрытия
Изоляционные покрытия можно использовать для покрытия бетонных поверхностей, которые подвергаются суровым погодным условиям в процессе отверждения.
При отверждении в экстремальных погодных условиях рекомендуется проявлять особую осторожность.
В холодную погоду для некоторых методов требуются обогреваемые кожухи, специальные отвердители и средства, препятствующие испарению. Период отверждения также будет дольше из-за снижения скорости набора прочности.
В жаркую погоду отверждение и защита бетона становятся еще более важными из-за быстрой потери влаги. Для этого обычно используются солнцезащитные / ветровые стекла, запотевание и замедлители испарения. Период отверждения также сокращается, так как набор прочности происходит намного быстрее из-за тепла.
Будьте осторожны
Бетон затвердевает вскоре после заливки; несмотря на процесс отверждения для повышения прочности и долговечности, он по-прежнему подвержен повреждениям из-за приложенного веса на срок до четырех недель.