Sss-resurs.ru

Доставка стройматериалов
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Минимальная температура застывания бетона – особенности бетонирования в зимнее время

Минимальная температура застывания бетона – особенности бетонирования в зимнее время

При работе с бетоном крайне важно учитывать влияние температуры окружающей среды на скорость его застывания и прочность. Игнорирование этого момента может привести к снижению качества материала, что в некоторых случаях просто недопустимо. Поэтому далее мы рассмотрим, какая оптимальная температура для застывания бетона, и что делать, если температура окружающей среды значительно ниже этого показателя.

Выполнение стяжки в холодное время года

Выполнение стяжки в холодное время года

Особенности строительного материала

Товарный Бетон – искусственная смесь, состоящая из заполнителей разного размера, вяжущего компонента (цемента, например) и водного раствора. Смешение материалов до требуемой консистенции образует бетон, который применяется при закладке фундаментальных оснований для возведения зданий, площадок, дорожек и т. п. Он удобен в работе, подходит для заливки и выравнивания больших и малых площадей. Раствор затвердевает, образуя твердую поверхность. Большие объемы смеси каменеют в срок до 1 месяца, малогабаритные застывают за 4-5 дней.

Главные компоненты бетона – цемент и вода. От их соотношения зависит марка полученного материала, из-за чего продукт приобретает заданные характеристики и свойства. Цементная паста дополняется песком, гравием или щебнем (для заливки фундамента, например), строительными добавками. Сыпучие компоненты могут занимать 85% от общего объема материала, так как образуют «скелет» смеси.

Добавки в бетоне существенно влияют на его свойства. Они разделяются на группы в зависимости от того, какие свойства продукту придают:

  • регулируют характер смесей (делают строительную массу пластичной, насыщенной кислородом или с его отсутствием, влияют на процесс удержания влаги, а также на гидрофобность и т. п.);
  • улучшают свойства бетона (меняют температуру застывания, добавляют морозостойкость, прочность);
  • придают новые, востребованные характеристики (способность к самоочищению, отталкиванию воды);
  • минерализуют материал.

Предприятия, производящие железобетонные изделия или выпускающие товарный бетон, пользуются упомянутыми добавками и получают ощутимые преимущества. Ведь добавки позволяют:

  • уменьшить потребление электричества и газа, поскольку сроки пропаривания ЖБИ сокращаются;
  • снизить трудозатраты на вибрирование;
  • увеличить скорость оборачивания опалубки (формоснастки);
  • сэкономить цемент;
  • улучшить эксплуатационные качества товарного бетона и ЖБИ.

Стадия схватывания бетона

2055134_3

Эта стадия занимает небольшой отрезок времени – несколько часов. Сколько именно будет проходить схватывание, зависит от температуры окружающей среды. Эталоном считается температура 20 градусов Цельсия – это так называемая расчетная температура. Она позволяет бетону/цементу схватиться через 2 ч после затворения раствора. Сам процесс схватывания занимает 1 ч. То есть примерно через 3 ч после затворения можно сказать, что бетон/цемент схватился. Но если температура равна 0 градусов, данная стадия занимает 15-20 ч. Да и начало схватывания при нулевой температуре приходится на 6-10-й час после затворения смеси. А вот при высоких температурах картина обратная – пропаривание ЖБИ в специальных камерах позволяет ускорить схватывание до 10-20 мин.

Читайте так же:
Марка цемент для бетона м200

На этой стадии можно помешать бетону/цементу окончательно твердеть. Ведь раствор еще остается подвижным, и если его постоянно помешивать, процесс схватывания затягивается – действует механизм тиксотропии. Поэтому раствор доставляют в бетоносмесителе, осуществляющем непрерывное вращение смеси. Так сохраняются ее основные свойства, а будущая надежность и прочность бетона/цемента ничуть не уменьшается.

Однако чрезмерное затягивание времени вращения негативно сказывается на качественных характеристиках бетона/цемента. К сожалению, такие случаи бывают – когда форс-мажорные обстоятельства не позволяют вылить раствор в опалубку, и смесь приходится перемешивать в бетоносмесителях в течение 10-12 ч. Особенно неприемлемы подобные ситуации при жаркой погоде, ведь высокая температура воздуха способствует быстрому схватыванию бетона/цемента. Непрерывное вращение не дает смеси твердеть, однако в ней происходят необратимые изменения, отнюдь не улучшающие эксплуатационные характеристики.

Стадия твердения бетона

Как только стадия схватывания бетона/цемента закончена, наступает стадия твердения. Смесь лежит в опалубке, она схватилась и теперь твердеет. Поскольку в нормативах прописано время твердения 28 дней, многие считают, что это окончательный срок. На самом деле процесс твердения и набора прочности товарного бетона или ЖБИ идет годами. 28 суток – это регламентированный срок, позволяющий использовать бетонные изделия с некоторой гарантией. За эти четыре недели прочность бетона/цемента нарастает весьма динамично, а далее увеличение твердости происходит малыми темпами. Так получается благодаря входящим в состав смеси компонентам, обеспечивающим ее гидратацию.

Компоненты бетона

При затворении цементного/бетонного раствора его основные компоненты вступают в реакцию с водой. На стадиях схватывания и твердения их поведение значительно различается. Одни ингредиенты сразу же при затворении вступают в реакцию с жидкостью, другие – спустя время, третьи не проявляют активности вовсе. Вот компоненты бетонной/цементной смеси:

  • трёхкальциевый силикат – C3S;
  • двухкальциевый силикат – C2S;
  • трёхкальциевый алюминат – C3A;
  • четырёхкальциевый алюмоферрит – C4AF.
Читайте так же:
Бетон пропорция щебень песок цемент ведро

Роль трёхкальциевого силиката

5506134_2Минерал C3S (формула 3СаО х SiO2) способствует нарастанию прочности бетона/цемента не только в течение 28 дней, но и гораздо дольше. Хотя, конечно, наиболее значимый вклад в дело прочности С3S делает в первый месяц существования бетонной или железобетонной конструкции. Трёхкальциевый силикат выделяет тепло, когда в смесь добавляют воду, затем нагревание прекращается на непродолжительное время и возобновляется с началом стадии схватывания. Вся эта стадия идет с выделением тепла, а в процессе твердения температура постепенно снижается. Именно трёхкальциевый силикат играет главную роль в приобретении стройматериалом прочности несмотря на то, что в первые сутки после затворения смеси в ней более активно действует другой компонент – С3А.

Трёхкальциевый алюминат – самый быстрый компонент

С3А (формула 3СаО х Аl2O3) усилено работает с самого начала стадии схватывания. В первые дни жизни бетонной/цементной конструкции он способствует стремительному нарастанию прочности – его скорость реакции в период схватывания огромна. А вот в стадии твердения и дальнейшем наборе прочности он практически не участвует.

Двухкальциевый силикат – помощник на стадии твердения

C2S (формула 2CaO x SiО2) в течение первых четырех недель бездействует. Стадия схватывания и первичный период твердения цемента происходят без его участия. К концу первого месяца активность его «родственника» – трёхкальциевого силиката – угасает. И двухкальциевый силикат вступает в активную фазу. Его благотворное воздействие на прочность бетона/цемента длится годами, способствуя нарастанию этого качества. Кстати, период «спячки» C2S можно значительно сократить, если использовать специальные добавки в бетонную/цементную смесь.

Инертность четырёхкальциевого алюмоферрита

C4AF (формула 4CaO x Al2O3 x Fe2O3) – минерал, практически не играющий роли в наборе прочности и твердении бетона/цемента. Только на самых поздних сроках твердения он оказывает влияние на увеличение прочности конструкции. Однако воздействие это незначительно.

Все эти компоненты вступают в химическую реакцию с водой при затворении. Данная реакция способствует увеличению, сцеплению и осаждению кристаллов минералов, так что гидратация бетона/цемента – это кристаллизация смеси.

Читайте так же:
Керамзито цементная стяжка пола пропорции

Усовершенствование качеств бетона

Многочисленные лаборатории и институты подробно изучают процесс гидратации в целом и отдельные его этапы. Благодаря этому производители могут влиять на многие показатели:

  • начало и конец схватывания смеси;
  • ее подвижность;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • стойкость к коррозии;
  • прочность и т.д.

Основная роль в оказании такого влияния принадлежит специальным добавкам в бетон/цемент. А современное оборудование, осуществляющее точное дозирование и тщательное перемешивание, помогает достичь отличных результатов по однородности состава бетона/цемента.

Другие методы защиты

Если антифриз-добавки не используются, а температура воздуха опускается все ниже и ниже, можно защитить цемент и другими способами:

  1. Использование теплой воды при замешивании бетона. Это метод быстрого замораживания кладки, который позволяет избежать нарушения процесса гидратации.
  2. Прогревание участка строительства с помощью электрических калориферов. Весьма дорогой способ.
  3. Защита плитами или щитами, обернутыми любым теплоизоляционным материалом, например, полиэтиленовой пленкой. Только нужно помнить, что они могут прилипнуть к поверхности залитого раствора, поэтому стоит продумать вариант подпорок для теплоизоляции.

С помощью тех же плит можно попробовать отогреть не застывший бетон, который уже пострадал от мороза.

Отделочные работы с цементом, например, оштукатуривание поверхности, даже если заказ песка, глины, гипса и др. материалов уже осуществлены, лучше оставить до весны, когда установится стабильная плюсовая температура. Иначе, какими бы тщательными ни были работы штукатуров, отделка отвалится от стены уже через несколько дней.

Технические характеристики раствора М150

  • прочность раствора — B12.5
  • морозоустойчивость раствора — F50
  • удобоукладываемость раствора — ПК3
  • плотность раствора — до 2000 кг/кв.м.

Характеристики материала можно менять по требованию заказчика при помощи добавления в него различных пластификаторов, замедлителей и пр. Характеристики смеси обеспечивают повышенную тепло — и шумоизоляцию в помещениях, а сам раствор высокооднороден, пластичен.

Материал подходит для заделки швов, подготовки различных поверхностей под покраску или оклейку обоями, а также для формирования фундаментов или стен с повышенными требованиями по гидроизоляции.

Смесь М 150 производится из речного мелкодисперсного песка, цемента марки М400 или М500, воды, воздухововлекающих добавок. Соотношения цемента и песка — 1:1,67.
При использовании М 150 следует учитывать, что он застывает через 3-4 часа, а полностью затвердевает за 28-30 дней.

Читайте так же:
Как правильно разводить цемент с пгс

Приобретая цементный раствор непосредственно на заводе, вы страхуетесь от использования часто встречающихся турецких цементов, имеющих худшее качество, низкую адгезию.

Весь процесс изготовления раствора осуществляется на современном оборудовании под контролем автоматики.

Факторы воздействия

Прежде чем начать выполнять работы, связанные с бетоном, необходимо учесть все вышеуказанные факторы, влияющие на время его высыхания. Первое, что следует учесть, это текущий сезон, так как от него зависят погодные условия. В холодное время года, при высокой влажности воздуха и низкой температуре, вода в смеси может находиться до 30 дней, что негативно сказывается на гидратации цемента, и срок набора проектной прочности увеличивается практически вдвое. Как правило, в летнее время достаточно нескольких суток, чтобы бетон схватился, так как в разгар сезона создаются оптимальные условия для его затвердевания. Как правило, в летнее время бетон достигает марочной прочности 30% в течение трех дней. Этого достаточно, чтобы эксплуатировать бетонное покрытие, не воздействуя на него высокими нагрузками. В течении 1-2 недель марочная прочность может достигнуть 80%. Еще две недели потребуется, чтобы бетон набрал 100% прочности. Рассмотрим все этапы застывания бетона с детальным описанием.

Схватывание

При вступлении цемента в реакцию с водой, происходит схватывание смеси, ведущее к получению материалом прочностных качеств и структуры. Что касается условий, то чем выше марка бетона и температура окружающей среды, тем быстрее завершится процесс схватывания. Отталкиваться следует от того, что при температуре 20 °C бетон М200 начнет схватываться только спустя 2 часа, а общее время схватывания бетона составляет 4 часа. Марка М300 при той же температуре начинает схватываться через 1,5 часа, а М400, соответственно, через 1 час.

Отвердение

После того, как раствор схватился, начинается процесс отвердения. Он характеризуется началом гидратации или, другими словами, взаимодействием цемента и воды. Оптимальная влажность воздуха для данного процесса составляет 75%. Рекомендуется температурный режим в пределах +15-+25 градусов. Если температура будет менее 10 градусов, то вероятность того, что бетон наберет проектную мощность, сильно снижается. Поэтому, в холодное время года, бетонную смесь компонуют антиморозными добавками.

Набор прочности

Прочность бетона и время отвердевания взаимосвязаны друг с другом. Вода в смеси должна находиться до тех пор, пока цемент вступит с ней в реакцию. Если же влага уйдет раньше, чем начнется реакция, то в конструкции бетонного изделия появятся участки с не плотными сегментами. Это слабые места, способствующие появлению трещин и деформаций на поверхности бетонных изделий. Поэтому выполнять работы с бетоном рекомендуется при вышеуказанной влажности и температуре, так как это оптимальные условия, чтобы вода оставалась в смеси до тех пор, пока цемент не войдет с ней в реакцию. Что касается проектной прочности, то, как говорилось выше, согласно технологии время полного высыхания бетона — 25-28 дней. Но такое требование предъявляется только к бетонным изделиям, выполняющим несущую функцию. Если на бетон не оказывается высоких нагрузок, то уже через пять дней его можно эксплуатировать.

Читайте так же:
Как разводить замазку или цемент

Можно ли ускорить процесс в домашних условиях?

Определение твердости бетона

Определить степень затвердевания бетона можно с помощью специального прибора.

Теперь об изменении скорости застывания раствора. На специализирующихся на выпуске железобетонных изделий предприятиях для ускорения процесса используются повышенные температуры и давления. При росте температуры химические реакции ускоряются, но одновременно с этим более интенсивным становится и испарение воды. Чтобы приостановить его, бетонные изделия помещаются в автоклавы, в которых поддерживается повышенное давление. Иной способ поддержки активной гидратации связующих компонентов — подача пара. В специальных пропарочных камерах, куда помещаются железобетонные блоки, к примеру, пар создает повышенную температуру и в то же время препятствует обезвоживанию бетона. Такие технологии позволяют ускорить процесс застывания в десятки раз. Менее чем через сутки ЖБИ практически готово к применению на стройке.

Можно ли использовать такие методы при заливке фундамента в частном доме? Конечно же, нет! Сколько сохнет цемент в нормальных условиях, уже известно. Известно и то, что при повышенных температурах застывание будет менее качественным. Препятствовать этому в жаркое время поможет обрызгивание бетонной конструкции водой и ее укрытие под не пропускающую влагу пленку. Такие меры в некоторой степени будут препятствовать обезвоживанию бетона и активизируют реакцию, но говорить о каком-то ускорении процесса не приходится.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector