Какое время застывания у бетона и от чего оно зависит

Какое время застывания у бетона и от чего оно зависит?

Многим начинающим строителям знакомо неизбежное появление дефектов на поверхности бетона: мелкие трещины, сколы, быстрый выход из строя покрытия. Причина не только в несоблюдении правил бетонирования, или в создании цементного раствора с неправильным соотношением компонентов, чаще проблема кроется в отсутствии ухода за бетоном на этапе застывания.

Время схватывания цементного раствора зависит от многочисленных факторов: температуры, влажности, ветра, воздействия прямых солнечных лучей и т. п. Важно на этапе застывания увлажнять бетон, это позволит приобрести максимальную прочность и целостность покрытия.

Время схватывания цементного раствора зависит от многочисленных факторов

От чего зависит время высыхания цемента

На прочность, долговечность, соответствие заявленным характеристикам смеси влияют несколько факторов, в том числе сколько застывает цемент. Регулировать этот процесс можно двумя способами: температурой и выбором марки связующего.

Цифры в маркировке цемента означают его прочность, измеряемую в кг/см2. Чем выше это значение, тем быстрее сохнет смесь. Марку прочности указывают на упаковке. Соответственно М 200 будет сохнуть дольше чем М 400.

Немаловажным фактором для определения — сколько сохнет цементный раствор, становится температура. Оптимальным значением для этой операции является диапазон 15-25° C. При более низкой температуре время существенно увеличивается. Значения выше 30° C тоже не очень благоприятно влияют на качество застывающей смеси. Необходимо применять дополнительные меры по предотвращению преждевременного высыхания и контролю над происходящим процессом.

Самое быстрое и качественное затвердение бетона происходит при применении технологии, использующейся на предприятиях по выпуску ЖБИ. Сколько времени застывает цемент при формировании, например, плит перекрытия? Через 12-18 часов бетон набирает 90% от заявленной прочности. Такая скорость высыхания возможна только на специальном оборудовании, которое обеспечивает герметизацию изделия, нужную температуру, указанную марку прочности и некоторые другие условия. Точная дозировка состава, вибрационная обработка, прогрев изделия паром, исключение потерь влаги — непременные условия изготовления изделий ЖБИ.

Добиться таких показателей на строительной площадке невозможно. Поэтому точно знать сколько времени застывает цемент в обычных условия можно на упаковке продукции. Там указаны рекомендуемые пропорции, температурный режим и срок затвердевания смеси. Производитель может вводить присадки в состав для получения специальных качеств, поэтому точное время может несколько отличаться даже у одинаковых марок цемента. Нужно знать основной принцип — сколько сохнет обычный цемент в стандартных условиях. 28 суток считается необходимым минимум для достижения эксплуатационных качеств смеси. Далее процесс существенно замедляется и упрочнение за последующий год составляет не более 10%.

Как повлиять на время высыхания цемента М-500

Для того, чтобы затвердевание цемента происходило в виде постепенного набора прочности, создайте соответствующие условия. Если стройка проводится на морозе, влага из раствора замерзнет, и процесс схватывания замедлится в 3-4 раза.

Срок затвердевания в 2 часа действителен при температуре +20 градусов и относительной влажности воздуха 60%. Для того, чтобы схватывание произошло не только быстро, но и качественно, рекомендуется защитить цемент от прямого воздействия солнечных лучей. Время от времени слой цемента нужно увлажнять, чтобы из-за быстрого испарения влаги он не потрескался.

Когда цемент высох, и начался набор прочности, смачивайте его:

Влажной соломой;
Влажными опилками;
Мокрой тканью или пленкой.

Цемент М-500 отличается высокой маркой прочности, поэтому есть хорошая новость: его высыханию мало что может помешать или навредить. Ведь существует аксиома, что чем выше марка прочности цемента, тем более он устойчив к факторам окружающей среды в ходе схватывания.

Так что в этом случае волноваться следует только за правильность пропорции смешивания сухого цемента с водой. Ведь сцепление напрямую зависит от того, как проходит реакция частиц цемента с водой.

Если раствор густой, при температуре +20 градусов он высохнет и за час. Если более жидкий (тощий), высыхание достигает 3-х часов. Влияя на концентрацию воды в растворе, Вы влияете на скорость высыхания.

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.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

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

Стадийные характеристики процесса заключаются в:

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

Основные стадии затвердевания

Используя специальные добавки, можно замедлить или ускорить процесс затвердевания раствора, а также придать ему дополнительные технические характеристики.

Итак, многие знают, что процесс затвердевания цементного раствора условно подразделяется на два основных момента. Это схватывание и твердение.

Что касается стадии схватывания, то длится она недолго, примерно 24 часа после того, как смесь приготовлена. Самым важным фактором, влияющим на время схватывания, является температура воздуха:

если температура воздуха соответствует значению в 20 градусов, это означает, что цементный раствор будет схватываться где-то через два часа после того, как произведено замешивание. А окончательное схватывание произойдет спустя три часа. Это говорит о том, что весь рассматриваемый процесс займет всего один час;
в случае, когда температура является близкой к 0 градусов, этот же самый процесс может затянуться и по продолжительности составить около 20 часов. Обусловлено это тем, что схватывание, точнее его начало, будет происходить только по прошествии времени от 6 до 10 часов.

Еще одним важным фактором, влияющим на скорость процесса схватывания, являются специализированные добавки, которые либо ускоряют реакцию, либо замедляют ее.

Застывание цемента:
рис. а) – повышение прочности цемента в зависимости от времени;
рис. б) – взаимодействие цемента с водой:
1 – зерна цемента; 2 – вода; 3 – гидратные новообразования; 4 – воздушные поры.

Не забудьте, что все время схватывания раствор цемента сохраняет подвижность. Иначе говоря, он все еще поддается различным воздействиям. А осуществление каких-либо действий с еще не схватившимся цементом увеличивает период первоначального процесса (схватывания).

Следующая стадия, характерная для бетонных растворов – твердение. Она наступает сразу же после окончания первой стадии (схватывания). Можно считать, что этот процесс может тянуться в течение нескольких лет.

Срок, например, 28 суток, указанный в инструкции, говорит лишь о том, что на этот период времени гарантируется достижение определенной марки бетона. Первые несколько дней твердения бетона отличаются динамичностью и нелинейностью. Чтобы понять причину этой особенности, необходимо изучить данные, описывающие процесс гидратации.

Краткая характеристика

Для получения различных бетонных растворов используется цемент, это известно многим. Естественно, что для получения бетона (искусственного каменного материала) необходимо присутствие в смеси и других составляющих, таких как песок, щебень, вода.

Для приготовления бетонного раствора понадобятся цемент, вода, песок и щебень, которые смешиваются в определенной пропорции.

Для получения качественного изделия из бетона необходимо точно соблюдать технологию и последовательность выполнения работ, которые начинаются с выбора и смешивания составляющих, а заканчиваются осуществлением правильного ухода за раствором в процессе его отвердевания.

Цементный состав после приготовления и заливки в опалубку начинает постепенно твердеть, увеличивая свою прочность по прошествии определенного времени. Сразу после схватывания бетон не будет обладать характеристиками, которые позволят продолжить дальнейшие строительные работы. В самом начале процесса бетон легко поддается разрушению даже при воздействии минимальных нагрузок.

На сегодняшний день создан целый ряд различных добавок для цементного раствора, которые позволяют значительно улучшить качества бетонных изделий. Например, они могут наделить их такими свойствами, как пластичность, высокая прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость и другими.

Использование современных добавок позволяет проводить работы по бетонированию, даже когда на улице довольно низкая температура (в зимний период времени), не используя оборудование специального назначения.

Сколько сохнет бетон в опалубке

Опалубка – это сооружение из дерева или другого материала, которое придаёт форму бетону во время схватывания. Опалубка для ленточного фундамента выглядит так:

Раствор разводят уже после того, как опалубка готова. Если смонтировать правильно, то разобрать её потом не составит труда.

Чтобы деревянный каркас было легче снимать, его пропитывают специальным составом или покрывают гидроизоляцией. Это, к тому же, снижает потерю влаги, пока бетон застывает в опалубке.

Дешевый способ целлофан или отработка.

Есть такое понятие как распалубочная прочность – по её достижении можно снять распалубку и дать какую-то (не полную) нагрузку. Возводить что-то на фундаменте пока нельзя – прочность на данный момент составляет только 70% от расчётной. Примерный срок 7-10 дней. С добавками-ускорителями опалубку можно снять уже через пару дней.

Если есть возможность, лучше оставить опалубку подольше – опять же, для поддержания влажности.

Сезонность работ

Новым способом теплового воздействия в строительстве зимой является применение термоматов.

Сколько длится высыхание при низкой температуре? Во время холодов при работе с бетоном должна учитываться возможность изолировать цементобетонную конструкцию от воды и низкой температуры. Негативные условия, будто замедлители, действуют на то, сколько длится период гидратации, создают проблемы с высыханием, тем самым понижая долговечность сооружений. Важно соблюдать срок, который требуется для набора безопасной устойчивости материала. При пяти градусах тепла качество набора прочности бетона увеличивается в пять, а то и семь раз по сравнению с двадцатью градусами тепла.

Сколько нужно времени для застывания при тридцати градусах тепла?Естественно, благодаря высоким температурам цементная смесь схватывается скорее, однако это может негативно отразиться на прочности. Интенсивное испарение влаги из бетона служит причиной остановки гидратации, а также снижает долговечность. В основном, при 30 градусах тепла цементобетон затвердеет спустя час после его заливки. В жаркую погоду, когда температура воздуха достигает отметки 30-40 градусов тепла, строители используют специальные добавки-замедлители. Они необходимы для того, чтобы высыхание смеси было равномерным. Замедлители позволяют достигнуть высшей точки прочности материала.

Бетон — самый доступный и практичный материал. Схватывание будет проходить быстро и качественно в зависимости от погодных условий. Начинающим специалистам требуется знать ответы на два вопроса: сколько по времени занимает высыхание цементной смеси; сколько и каких добавок стоит использовать, чтобы материал прослужил дольше.

Какое время застывания у бетона и от чего оно зависит