Бетон называют искусственным камнем со свойствами, которые проявляют себя после набора заявленной изготовителем прочности. Во время схватывания и твердения в растворе возникают прочные связи, обеспечивающие прочностные характеристики состава. Работы с бетоном требуют точно рассчитать период схватывания и затвердевания раствора. Прочная конструкция – это соблюдение времени высыхания смеси, и от этого зависит минимизация разрушения конструкции. Рассчитывая, сколько должен сохнуть бетон, следует помнить, в процессе происходит не только испарение воды из раствора, но и химическое затвердевание смеси компонентов.
Сколько сохнет бетон
Вода активизирует диффузию компонентов, и одновременно выступает катализатором схватывания бетона в процессе минерализации или гидратации смеси. Вяжущее (цемент) превращается в гидрат кальция и скрепляет все компоненты в монолитную конструкцию, заставляя раствор застывать быстрее.
Физико-химические процессы в бетоне делятся на два этапа: схватывание и затвердевание. После того, как раствор схватился, он становится неподвижным, но еще остается достаточно мягким. В таком состоянии его уже невозможно перераспределить по форме или опалубке, если возводится фундамент из бетона или заливается перекрытие. Поэтому заливка и выравнивание смеси должны производиться, пока состав жидкий. Пока раствор не успел схватиться, выполняются следующие работы:
- Доставка на стройплощадку – многийбетон изготавливается на заводе, и транспортировать смесь можно в бетоновозах, автомиксерах или автобетономешалках, чтобы раствор не потерял свои эксплуатационные качества;
- Транспортировка по стройплощадке и заливка в опалубку;
- Трамбовка вибратором и выравнивание поверхности. Трамбовать можнопневмовибратором или вручную – это увеличивает плотность раствора и уменьшает быструю потерю влаги.
Процесс затвердевания – это процесс кристаллизации состава, набор раствором жесткости и прочности. Бетон твердеет дольше, чем схватывается, и время твердения зависит от следующих факторов:
- Температура на улице;
- Марка и класс цемента;
- Соотношение цемент- вода.
Требуется постоянно контролировать прочность материала в конкретный временной промежуток – этими данными пользуются строители при возведении фундамента для того, чтобы точно знать, сколько сохнет бетон для набора необходимой прочности по марке. Первое, что нужно сделать – рассчитать, какое время необходимо для схватывания раствора. Среднее время для марок цемента с нормальным временем схватывания приведено в таблице:
| Температура на улице | Среднее время от начала до конца схватывания |
| 00С | 6-24 часа |
| 200С | 2-4 часа |
| 300С | 1-3 часа |
Практическая оптимальная температура на улице для проведения работ с бетоном +20ᵒС. При этой температуре бетон наиболее качественно будет схватываться, и затвердевание бетонной смеси происходит по графику.
Полностью заявленная прочность набирается бетоном за 28 суток при нормальной температуре и влажности. Прочность отображается в сопроводительных документах на бетон в МПа или кгс/м².
| Бетон, марка | Какое количество стройматериалов требуется на 1 м3 бетона | Соотношение вода — цемент | Расход стройматериалов в пропорции | |||
| Цемент, кг | Вода, литров | ПГС, кг | Щебень, кг | |||
| М 100 | 206 | 185 | 780 | 1177 | 0,89 | 1:0,9:3,8:5,7 |
| М 200 | 287 | 185 | 751 | 1135 | 0,64 | 1:0,65:2,6:3,95 |
| М 300 | 384 | 205 | 698 | 1055 | 0,55 | 1:0,55:1,83:2,75 |
| М 400 | 492 | 205 | 661 | 1000 | 0,41 | 1:0,43:1,35:2, |
Окончательные параметры прочности могут быть выше марочной, так как бетон продолжает набирать прочность несколько лет. Но на практике отталкиваются от марочной прочности.
СНиП 3.03.01-87 нормирует, сколько сохнет бетон в опалубке, которую можно будет разбирать после того, как бетон достигнет прочности ≥ 70% от заявленной производителем. Для соблюдения этого условия требуется знать, сколько сохнет фундамент с учетом наружной температуры и марки цемента. В таблице для бетонов В15-В22,5 указано примерное время снятия опалубки, если в растворе используется цемент ЦЕМ 32,5 и ЦЕМ 42,5.
| Суточная температура, 0С | Марочная прочность, % | ||||
| 24 ч | 72 ч | 168 ч | 336 ч | 672 ч | |
| Медленно твердеющий цемент | |||||
| 20 | 19 | 45 | 68 | 85 | 100 |
| 10 | 11 | 28 | 44 | 56 | 67 |
| 5 | 6 | 17 | 27 | 34 | 41 |
| Нормально твердеющий цемент | |||||
| 20 | 34 | 60 | 78 | 90 | 100 |
| 10 | 21 | 38 | 51 | 60 | 70 |
| 5 | 12 | 23 | 31 | 37 | 43 |
| Быстро твердеющий цемент | |||||
| 20 | 42 | 66 | 82 | 92 | 100 |
| 10 | 26 | 43 | 54 | 61 | 71 |
| 5 | 16 | 26 | 33 | 38 | 45 |
Табличные данные показывают, что значительное сокращение сроков строительства происходит при среднесуточной температуре 200С. При таких погодных условиях распалубка для нормально твердеющего цемента проводится через 5-7 суток.
При этом насколько снижается температура на улице, настолько замедляется набор прочности – распалубку для продолжения строительных работ можно будет проводить через 4-5 недель.
Расчет набора прочности и время высыхания бетона
Процентное значение прочности бетонной конструкции высчитывается по уравнению Боломея-Скрамтаева:
R6 – ARц (Ц / В – 0,5), при Ц / В ≤ 2,5; В / Ц ³ 0,4; Ц / В £ 2,5;
R6 – A1Rц (Ц / В – 0,5), при Ц / В ≤ 2,5; В / Ц < 0,4; Ц / В > 2,5;
Где:
- R6–марка бетона в четырехнедельном возрасте;
- Rц – марка цемента; А и А1 – коэффициенты качества наполнителей;
- Ц и В – цемент и вода.
Характеристики коэффициентов А и А1 указаны в таблице:
| Параметры наполнителей | А | А1 |
| Высокое качество: высокопрочный щебень горных пород, песок оптимальной фракции, промытый наполнитель или смесь наполнителей. | 0,65 | 0,43 |
| Стандарт: все компоненты со средними характеристиками крупности, качества, марки. | 0,6 | 0,3 |
| Низкое качество: крупные наполнители и цемент низкого качества, мелкий песок. | 0,55 | 0,37 |
На прочность влияет соотношение цемента и воды, которое соблюдается для того, чтобы получить требуемую марку бетона.
Для Ц / В ≤ 2,5 работает формула Ц / В = R6 / ARц + 0,5;
Для Ц / В > 2,5 формула будет Ц / В = R6 / A1Rц — 0,5.
Первые 48 часов не берутся в расчет при вычислении прочности объекта. Контрольный срок для набора заявленной марочной прочности – 3 дня, неделя и 28 суток. Практика строительства показала, сколько времени сохнет бетон – на 14-й день после заливки опалубки фундамент набирает 50-70% расчетной прочности. Сооружения высокой степени сложности возводятся на основе бетона марки M 400 и выше, заданные параметры прочности достигаются дольше – 45-60 суток.
На процесс высыхания раствора в заливочной форме влияет температура окружающей среды. Летом за свежезалитой конструкцией необходим соответствующий уход – полив водой, укрывание от прямых солнечных лучей. Иначе верхний слой может растрескаться из-за неравномерности испарения влаги из раствора. Ускорить схватывание и затвердевание смеси можно добавлением пластификаторов и других специальных веществ. Но даже в таких условиях прочность будет набираться не менее 4-х недель, поэтому самое лучшее время для строительных работ – ранняя осень или поздняя весна, когда среднесуточная температура не поднимается выше 200С, а атмосферная влажность высокая — ≥ 75%.Если ведется строительство небольшого объекта, то продолжать работы на свежезалитом фундаменте разрешается через 120 часов. Через 5-6 суток фундамент уже способен выдерживать минимальные нагрузки, и моно выкладывать первые ряды кирпича или пенобетона. Если возводится конструкция, предназначенная для выдерживания высоких нагрузок и большого веса (мост, подземный переход, тоннель), то необходимо пользоваться таким определением, как контрольный срок затвердевания. Это время составляет до 90 суток, и через три месяца бетонная конструкция становится прочнее на 20%, чем через 28 суток после заливки раствора в опалубку.
Загрузка...