Таблица созревания бетона: График набора прочности бетона в25

Содержание

Все о наборе прочности бетона

Набором прочности бетона называют процесс застывания материала до 100 процентов твердости. Согласно нормативам ГОСТ, время набора полной прочности должно составлять 28 суток. Если температурные условия соответствуют нормативам, на 7 сутки твердость бетона достигает 70 процентов.

Застывание раствора — процесс, который отложен во времени. Даже по достижении 100 процентов набора через 28 дней, прочность бетонной конструкции продолжает изменяться. В благоприятных условиях бетон продолжает набирать прочность в течение года и может улучшить свои свойства в 1,5-2 раза.

ПРИМЕР: Бетон марки М-250, рассчитанный на максимальную нагрузку 262 кгс/см2, через год застывания при температуре в диапазоне от +5 до +250С во время замеров на прочность показывает, что его можно причислить к материалу класса В25, который способен выдерживать нагрузку 327 кг/см2.

Процесс твердения бетона

Застывание раствора — комплексная химическая реакция, в которой во время контакта минералов с водой запускается процесс гидратации.

В результате присоединения молекул воды к клинкерным частицам образуется твердое монолитное вещество. Специалисты по изучению строительных материалов разделяют процесс достижения залитым раствором полной готовности к эксплуатации на два этапа — схватывание и твердение.

Схватывание

На этой стадии происходит трансформация раствора из полужидкого в твердое состояние.

  • Для поддержания материала в нужной степени пластичности с момента смешивания цемента с водой до окончания заливки в подготовленные формы, бетон непрерывно перемешивают. Для этого используют специальные агрегаты — бетономешалки.
  • После заливки раствор утрамбовывают внутри опалубки и прекращают механическое воздействие на него. Без перемешивания клинкерная смесь активно вступает в реакцию с водой и теряет свою подвижность.

Стандартные смеси схватываются за 24 часа. Потеря подвижности материала — главное отличие схватывания. После полной потери пластичности раствора на месте застывания начинается процесс твердения.

Твердение

Затвердевание бетона — главный и самый ответственный этап формирования ж/б конструкции. Во время реакции твердения происходит окончательное превращение сухого раствора, соединенного с водой, в монолитный материал, который похож по прочности на камень.

Набор прочности по суткам

Насколько планомерно и эффективно происходит твердение, показывает анализ состояния бетона, который проводят в первые пять суток с момента заливки. В целом достижение кондиции материала видно из следующей таблицы:

Средняя t0C воздуха в окружающей среде Сроки твердения по суткам Процент прочности

00C

1

4%

00C

2

11%

00C

3

19%

00C

5

29%

00C

7

36%

00C

14

52%

+100C

1

12%

+100C

2

25%

+100C

3

36%

+100C

5

50%

+100C

7

58%

+100C

14

72%

+200C

1

23%

+200C

2

40%

+200C

3

50%

+200C

5

65%

+200C

7

75%

+200C

14

90%

Процент прочности дан в соответствии с заводскими показателями — размер процентов вычисляется от 100% заявленной производителем прочности в пределах параметров 261 – 1310 кг/см2. То, через сколько дней залитый раствор приобретет указанные характеристики, зависит от пропорций смешивания воды и клинкерной смеси. Если к четырем частям сухой основы добавлено не две, а одна часть воды, процесс твердения будет проходить в 2 раза быстрее.

Таблица набора прочности бетона

Таблица усредненных показателей набора прочности бетонным раствором при различных температурах — сроки твердения бетона до 100%.

Средняя температура воздуха в окружающей среде Время твердения до 100 процентов набора прочности Возраст бетона (время с момента заливки)

00C

114 дней

24 часа

+50C

63 дня

24 часа

+100C

31 день

24 часа

+150C

29 дней

24 часа

+200C

28 дней

24 часа

График набора прочности бетона

Твердение схватившегося бетонного раствора: 

  • показатель времени в сутках — нижняя горизонтальная ось;
  • процент твердения раствора — вертикальная ось;
  • температура воздуха в окружающей среде — верхняя горизонтальная ось;
  • динамика набора прочности — кривые в общем поле.

Часть температурных режимов отображена на правой вертикальной оси, так как при температуре ниже 170С за 28 суток раствор не успевает застыть на 100%.

Условия твердения

Как и любая другая химическая реакция, схватывание и твердение бетона зависит от условий для набора прочности. В число естественных условий твердения специалисты по изготовлению бетонных конструкций включают температуру воздуха и относительную влажность воздуха, которая должна составлять не менее 80%, а в идеале — 90 – 93%.

Нормальные условия: указанная влажность и температура в районе 220С. В зимних условиях такая влажность может уменьшить скорость «вызревания» раствора и даже остановить процесс затвердевания вплоть до сезонного повышения температуры воздуха.

Естественное твердение бетона можно регулировать с помощью дополнительных действий:

  1. Дозирование воды. Добавление в раствор воды в соотношении больше, чем 3 части воды на 5 частей клинкерной смеси, влияет на степень прочности и провоцирует появление пустот внутри застывшего массива.

  2. Состав раствора. В клинкерную смесь входит цемент, песок, щебень/гравий. От пропорций, в которых эти элементы смешаны, зависит срок затвердевания раствора и качество бетона.

  3. Время размешивания раствора. В процессе перемешивания вручную и в автоматических устройствах вода испаряется из клинкерной смеси. Если размешивание продолжать более 2 часов, прочность бетона снижается.

В различных условиях бетонный раствор ведет себя по-разному. Для точного расчета пропорций, сроков и выбора марки рекомендуется привлекать профессионалов.

Набор прочности в зависимости от температуры

Влияние температуры на скорость твердения — главный фактор, который необходимо учитывать при расчетах изготовления ж/б изделий и конструкций.

  • В условиях повышенных температур скорость набора прочности увеличивается благодаря повышению скорости гидратации. Одновременно с этим при застывании бетона в условиях температуры выше +220С ускоряется испарение воды из раствора. Если нормы дозировки «смесь/вода» соблюдены, это помогает раствору схватиться и затвердеть быстрее. Когда воды в застывающем растворе не хватает, это влечет за собой появление трещин и пустот, наполненных воздухом.
  • При отрицательных температурах вода в бетонной смеси замерзает и перестает вступать в процесс гидратации. Это останавливает набор прочности. Если температура твердения составляет 0 – 160С, динамическая вязкость воды увеличивается почти в 2 раза. Такое изменение характеристик снижает скорость затвердевания бетона.
  • Оптимальная температура твердения составляет +18 – 220С. При нормальной температуре правильно замешанный и выдержанный раствор затвердевает за 28-30 суток и будет продолжать «созревать» еще в течение нескольких месяцев, улучшая первоначально заявленные характеристики.

Континентальный климат, распространенный в РФ, не всегда позволяет бетонщикам работать при нормальной температуре для набора прочности. Строительство и производство ж/б изделий в наших климатических условиях требует ускорять процесс твердения.

Как ускорить твердение бетона

Методы ускорения набора прочности бетона:

  1. Использование особых марок цемента.

  2. Подогрев застывающего раствора.

  3. Применение добавок для ускорения затвердевания.

Для работ и производства в холодном климате принято отдавать предпочтение маркам цемента со спецдобавками и глиноземистому цементу. Такие виды быстро застывают благодаря наличию в их составе специальных добавок для твердения — калия и хлористого водорода. Цемент глиноземистого типа отличается высокой теплоотдачей во время «созревания» и поэтому набирает прочность с нормальной скоростью даже при температуре, близкой к 00С.

Подогрев залитого бетона осуществляется с помощью термоизоляции и специального оборудования — электродов, проводов ПСНВ, ИК приборов и систем парового прогрева. В качестве спецдобавок используют сульфат натрия, поташ, соду, хлористый кальций и железо.


Как выбрать марку бетона для фундамента? – особенности для разных типов конструкций и грунтов

Состав и пропорции бетона

На крупных стройках сложно, а иногда невозможно вручную приготовить большие объемы раствора. Подвозят его уже готовый на стройплощадку спецтехникой. В малом объеме целесообразно раствор приготовить на месте проведения строительных работ. Чтобы получить нужную марку, соответствующую требованиям определенного ГОСТ, важно соблюдать установленные нормы компонентов.

Для изготовления бетона потребуется применение трех основных его составляющих: цемент, песок, вода.

Цемент

Компонент оказывает вяжущее действие. При контакте с влагой происходит реакция, начинается процесс затвердевание цемента, называемый строителями «созреванием».

Важно! При покупке цемента обращайте внимание на условия хранения. Мешки должны быть не повреждены, складированы в сухом помещении.

В строительстве чаще используют для заливки фундамента марку «Портланд». Подойдут следующие разновидности основного вяжущего компонента:

  • Портландцемент. Компонент без примесей универсальный по применению. Подходит для заливки плитного, ленточного, столбчатого несущего основания.
  • Шлакоцемент. Фундамент из этого компонента подойдет для сложных условий эксплуатации, чтобы повышенная в грунте влага не привела его к разрушению. Шлакоцемент медленно «созревает», имеет слабую морозостойкость.
  • Пуццолановый. Использование цемента дает возможность получить фундамент, стойкий к разрушительной силе грунтовых вод, сезонных паводков. Вяжущее вещество при «созревании» дает значительную усадку. Цемент и раствор из него не подходит для продолжительного хранения на воздухе.
  • Быстрозатвердевающий. Применяют марку для несущего основания, когда требуется уменьшение сроков его сооружения за счет ускоренного «созревания».

Технико-эксплуатационную характеристику фундаментной основы рассчитывают проектировщики с учетом параметров здания, результатов гидрогеологических изысканий. Если того требуют условия, рекомендуют применять расширяющий, сульфатный, другой цемент с определенными свойствами, увеличивающими стойкость к конкретно выявленному инженерами на участке под застройку разрушающему фактору.

Совет! В частном строительстве наиболее востребованы марки цемента с аббревиатурой на упаковке М400 и М500.

Песок

Кроме цемента, бетонный раствор не может быть приготовлен без песка. Сыпучий компонент выступает обязательной добавкой. На строительном рынке продавцы предлагают морской, карьерный, речной песок. Название подтверждает область добычи стройматериала, без которого не обходится ни одна стройка.

Марка, другие прочностные характеристики приготовленного бетона напрямую зависят от типа природных примесей в песке, размера песчинок (зернистости). Глина – наиболее опасный загрязнитель. Примесь придает эластичности бетонной смеси, что упрощает с ней работу, но ее наличие недопустимо при возведении фундамента. Снижается марка бетона, в процессе его «созревания» образуются трещины.

Для фундамента нужен чистый песок без загрязнителей:

  • Речной. Содержание примесей минимально. Загрязнители вымывает природа проточной водой.
  • Морской и карьерный. Содержит песок значительное количество примесей. Перед использованием нужно его просеивать, промывать водой.

Совет! На домашней стройке самостоятельно просеять и промыть тонны песка тяжело. Трудоемкий процесс длительный, при этом нет уверенности в качестве очистки. Выгоднее приобрести речной или искусственно очищенный морской, карьерный песок.

По зернистости выбирайте песок с учетом того, какая нужна марка бетона:

  • Марки до М300. Используйте мелкозернистый или среднезернистый песок. Размер фракции – до 2,5 мм.
  • Марки выше М300. Применяйте крупнозернистый песок со значениями зернистости – от 3,5 мм.

Песок искусственного происхождения получают дроблением горных пород и отходов промышленности. Керамзитовый, другие виды искусственно полученного строительного материала, обладающие высокой пористостью, не подходят для создания прочного фундамента.

Щебень

Компонент считается наполнителем бетонной смеси. Он не базовый, когда раствор готовите под тонкую стяжку. При приготовлении бетона для фундамента, щебень – основной наполнитель. Получают стройматериал дроблением пород. Камешки приобретают неопределенную форму с острыми гранями. Гравий – аналог щебня. Камешки отличаются округлой формой. Оба вида наполнителя можете применять для фундамента.

Чем больше плотность и показатель прочности сжатия, меньше процент водопоглощения наполнителя, тем выше получается марка бетона. Лидирует по параметрам гранит, диорит, сиенит, но можете использовать щебень, полученный из других пород. Узнать показатели наполнителей, подходящих для фундамента, поможет таблица.

Кроме повышения прочности бетонной конструкции, наполнитель увеличивает объем заливочного раствора. Для наполнения бетонной смеси используйте щебень или гравий с размером камешков от 5 до 10 мм. Область применения крупных фракций 10-20 мм – промышленное строительство крупногабаритных несущих оснований.

Вода

Жидкий компонент при контакте с цементом образует реакцию. От химического состава воды зависит марка бетона для фундамента, а рекомендуемые нормы отображены ГОСТ 23732-2011.

Совет! Придерживайтесь табличных данных, если имеете возможность провести анализ воды, выбрать максимально подходящий по составу компонент из нескольких источников.

Вода необходима для смешивания сухих компонентов, придает раствору текучесть. Набрать ее можете из собственной скважины, водоема, водопровода. При отсутствии источников на стройплощадке целесообразно воспользоваться услугами фирм, организовывающим доставки водовозами. Показатель кислотности воды (рН) должен быть понижен. Рекомендуемое ГОСТом значение – 4.

Дополнительные добавки

Компоненты считаются необязательными составляющими раствора, но они улучшают его качественные характеристики: повышается марка бетона, устойчивость к воздействующим разрушающим факторам.

Назначение добавок, нормы внесения указаны в инструкции на упаковке. Чаще в строительстве применяют жидкие и порошковые пластификаторы следующего вида:

  • Разжижающие. Добавки дают возможность снизить расчетный объем воды в растворе для повышения морозостойкости бетона.
  • Повышающие текучесть. Во время заливки в опалубку пластичный раствор равномерно заполняет пространство, что исключает образование пустот.
  • Ускоряющие затвердевание. Полезны пластификаторы, когда требуется ускорить «созревание» бетона.
  • Аэрирующие. Составы дают возможность уменьшить объем воды в рабочей смеси, повысить морозостойкость.

Существуют пластификаторы, дающие возможности работать с бетоном, когда на улице мороз до – 10оС или жара до +30оС.

Фиброволокно также относится к полезным добавкам. Применяют его для укрепления монолитного фундамента.

Важно! Известь – добавка в раствор для штукатурки, кладки стен зданий из кирпича, блоков, камня. Для заливки фундамента компонент нельзя применять. Понижается марка бетона, что недопустимо для конструктивного элемента тяжелых построек.

Соотношение компонентов в растворе

Бетон приготовлен правильно, когда соблюдены точные пропорции его составляющих компонентов. На стройке частных домов, строений хозяйственного назначения не всегда выгодно или нет возможности заказывать готовый раствор. Чтобы упростить ручной труд, применяется бетономешалка. К замесу приступают, когда выполнен расчет компонентов. Единицей измерения используют вес или объем. Второй вариант проще. Потребуется мерная емкость, которую обычно делают из ведра.

Соотношение рассчитывают с учетом двух факторов:

  1. имеющейся в наличии марки цемента;
  2. требующаяся по строительному проекту марка бетона.

Загружать бетономешалку удобнее ведром. Соотношение компонентов проще брать из готовых таблиц.

Когда предполагаются строительные работы, для которых нужно сделать маленький замес, загружать бетономешалку можете лопатой. Стандартный совковый инструмент вмещает 6 кг цемента. Вес сыпучих составляющих компонентов придется измерять индивидуально, воду рассчитывать в литрах.

Совет! Можете не ошибиться в количестве загрузок лопатой, но по массе будут нарушения пропорций. Оптимально сразу рассчитать или взять табличные данные по весу.

Какие бывают марки?

Определение «марка» – обобщенное. Под ним подразумевается информация о цементе и приготовленном из него бетоне: состав смеси, техническая характеристика, другие показатели. Марка в проектной документации обозначается буквой «М». За буквенной аббревиатурой идут цифры, дающие информацию о том, какую нагрузку в килограммах выдерживает 1 см2 бетона.

На мешках марки цемента указаны буквами и цифрами. Буквенная аббревиатура отображает полную информацию о стройматериале: свойства, наличие добавок, состав. К примеру, ШПЦ – портландцемент с добавкой шлака. Расшифровка буквенной аббревиатуры представлена в таблице.

АббревиатураРасшифровка
ПЦпортландцемент

ШПЦ

шлакопортландцемент
ССсульфатостойкий
ГФгидрофобный
БЦбелый цемент
ВРЦводонепроницаемый расширяемый цемент
ПЛпластифицируемый
НЦнапрягающий цемент
Ннормированный

Цифры после букв обозначают прочность сжатия приготовленного из цемента раствора на момент его полного затвердевания через 28 суток. Цифирное значение – как раз и есть марка бетона, которую нужно получить для фундамента.

Производители выпускают цемент с широким диапазоном марок – от 50 до 1000. В строительстве востребован М100-М500. Для фундамента применяют марки М400 и М500.

Особенности выбора по прочности

Обозначения марок на мешках с цементом дают понять, какие надо выдерживать пропорции для получения бетона по прочности, определенной проектом. Рассчитанная доля компонентов имеется в таблицах. Данные также можно использовать для приготовления бетона.

Класс бетона аналогично обозначает его прочность на сжатие. Определение соответствует европейским стандартам, пришедшее на смену «марке». Сравнение прочности бетона по классу и ближайшей по значению марки представлено в таблице.

Кроме показателя прочности, марка бетона для фундамента подбирается с учетом условий, где ее предполагается использовать. На подтопляемых осадками участках или, где высокий уровень грунтовых вод, бетонной конструкции требуется повысить водонепроницаемость. Определение обозначает способность бетона не поглощать влагу. Проще разобраться в параметрах помогают табличные данные.

Эксплуатационная характеристика фундамента повышается, когда он не разрушается температурой окружающей среды. Прочность бетона напрямую зависит от его морозостойкости. Показатель обозначается английской буквой «F». Идущие за буквой цифры – от 25 до 100 указывают циклы замерзания/оттаивания, которые способен выдержат бетон с сохранением своих свойств прочности.

Важно! Для фундамента частного дома достаточно, чтобы марка бетона имела морозостойкость F100-200.

При заливке столбчатого, плитного, ленточного фундамента нужен текучий раствор, хорошо проходящий между каркасом из арматур. Подвижность бетонной смеси упрощает работу с ней, но добавление воды снижает марку. Для сохранения класса прочности, увеличения текучести в раствор добавляют пластификатор. Подвижность (П) обозначена цифрами от 1 до 5. Для заливки несущего основания потребуется бетонный раствор П2 или П3.

Какую марку выбрать для разных типов грунта?

При неправильном выборе класса бетонной смеси без учета свойств грунта участка, где предполагается эксплуатация фундамента, увеличивается вероятность его разрушения. Оптимально придерживаться следующего правила:

  • Когда на скальном и песчаном грунте УГВ ниже точки промерзания почвы, марку выбирают по стандартным табличным значениям с учетом нагрузки от здания (рассчитывается проектировщиками).
  • Если почва пучинистая или высокий УГВ, требуется запас прочности. Подойдет бетон, у которого марка и показатель водостойкости на 1 значение выше. К примеру, вместо М250 возьмите М300.

Когда на участке легкие грунты, можно отдать предпочтение маркам М100, М200, но они не подойдут для тяжелых многоэтажных сооружений.

Что лучше подойдет для разных видов фундамента?

Существуют легкие и тяжелые бетоны, различаемые по составу, технологии приготовления. Для фундамента применяют железобетон, который получают из раствора нужной марки и армирующего каркаса.

Тяжелый железобетон маркой также должен соответствовать расчетной нагрузке от здания. Учитывается тип несущего основания. Точные данные отражены в проектной документации. Чтобы застройщику понять в общих чертах, рекомендации марок следующие:

  • М100. Применяют для заливки несущего основания и пола в гаражах, сараях, других хозяйственных сооружениях.
  • М150. Подойдет для фундамента под легкий жилой дом на даче, летнюю кухню.
  • М200. Выдержит нагрузку от каркасного здания. Можно поставить одноэтажный дом.
  • М250. Подойдет для столбчатого и ленточного фундамента, на котором предполагается установить сруб из бревна или постройку из бруса.
  • М300. Применяют для заливки монолитного основания под здания из легких блоков: пеноблок, газосиликат, керамзитобетон и др.
  • М350. Универсальная марка, применяемая в частном малоэтажном строительстве. Несущее основание подойдет под тяжелый одноэтажный дом, где стеновым материалом использован кирпич, камень. Для возведения двух этажей используют легкие стеновые материалы.
  • М400. Применяют под тяжелый кирпичный, каменный, блочный дом с двумя этажами.

С увеличением нагрузки от надземной части постройки требуется использовать выше марку готового бетона для получения надежного несущего основания.

Зная, сколько на 1 куб раствора требуется его составляющих компонентов, соблюдая технологию замеса, у вас получится приготовить бетон требуемой марки.

Знакомство со зрелостью бетона — датчики Maturix Concrete Sensors

Во время строительных работ очень важно знать прочность бетона, потому что она определяет, когда можно ходить по поверхности, снимать опалубку или продолжать строительство. состав. Проблема в том, что прочность бетона трудно оценить, так как прочность бетона не всегда развивается с одинаковой скоростью. Температура и погодные условия будут влиять на то, насколько быстро или медленно нарастает прочность конструкции.

Созревание бетона – это концепция, которая связывает температуру, время и набор прочности. В этой статье мы объясним, что такое зрелость бетона, как ее рассчитать и как ее можно использовать в качестве метода оценки прочности бетона.

Содержание

Что такое зрелость бетона?

Созревание бетона представляет собой комбинацию времени и температуры . Он рассчитывается на основе температурной истории конструкции с применением одного из функции зрелости . По сути, зрелость такова:

Зрелость = время * температура

Основная концепция зрелости бетона заключается в том, что определенное значение зрелости можно получить с помощью множества различных комбинаций времени и температуры. Например, на приведенных ниже графиках представлена ​​динамика изменения температуры трех разных кусков бетона. Все они достигли одинаковой зрелости в 100 °C-часов, но для этого потребовалось разное количество часов. Это связано с тем, что в этот период температура была разной.

Если вы посмотрите на первый график (График 1), то увидите, что температура составляет 20 °C, а отверждение длится 5 часов. Это дает зрелость 100 °C-часов.

Если мы сравним это с Графиком 2, то увидим, что температура выше. Поскольку температура бетона составляла 40 °C, ему потребовалось всего 2,5 часа, чтобы достичь той же зрелости в 100 °C-часов.

Глядя на График 3, температура является самой низкой из примеров при 10 °C, и в этом случае потребуется 10 часов, чтобы достичь зрелости в 100 часов °C.

Температура влияет на скорость созревания. При высокой температуре для достижения определенной зрелости потребуется меньше времени, чем при низкой температуре.

Интерактивный график

Конкретная зрелость может быть сложной концепцией для понимания.

Ниже приведен интерактивный график с двумя столбиками. Они имеют одинаковую зрелость 100 °C-часов, но вы можете изменить температуру бруска 1, чтобы увидеть влияние на время отверждения.

  • Панель 1 (оранжевая): Вы можете изменить температуру
  • Бар 2 (серый): постоянная температура 20 °C

 

Попробуйте изменить температуру бара 1, изменив число в поле ввода ниже . Понаблюдайте, что происходит с количеством часов, которое требуется для достижения зрелости в 100 °C-часов.

Введите новую температуру °C и нажмите ENTER

Температура оказывает большое влияние на время, необходимое для отверждения бетонной конструкции. Чем ниже температура, тем дольше это происходит, а чем выше температура, тем быстрее это происходит.

Как им пользоваться?

Зрелость бетона сама по себе не указывает на прочность бетона. Однако, используя метод зрелости, вы можете определить взаимосвязь между зрелостью и развитием силы.

Метод зрелости представляет собой простой способ оценки набора прочности бетонной смеси в раннем возрасте. Основное допущение метода зрелости заключается в том, что если два образца одной и той же бетонной смеси имеют одинаковую зрелость, то они также будут иметь одинаковую прочность, даже если они были отверждены в разных температурных условиях.

Чтобы использовать метод зрелости, вам необходимо выполнить калибровку зрелости, которая включает в себя проведение тестов в лаборатории, чтобы найти взаимосвязь между зрелостью бетона и прочностью бетона. Зная эту взаимосвязь, вы можете оценить прочность монолитного бетона, разместив датчики температуры в конструкции. Вы можете определить степень зрелости, просмотрев температурную историю, измеренную датчиками температуры, а затем определить прочность на месте с помощью калибровки зрелости.

Преимущества использования метода зрелости

В течение последних десятилетий метод зрелости зарекомендовал себя как один из самых надежных методов оценки прочности бетона на начальной стадии. Метод прост и легко адаптируется для различных проектов и потребностей. Некоторые из преимуществ: