Швидкість твердіння бетону
особливості процесу
В даному матеріалі міститься таблиця затвердіння і детальна інформація за тим, яким чином можна збільшити швидкість затвердіння бетону. Дана таблиця послужить вам при визначенні термінів робіт.
Схема опалубки для заливки.
Неминучим процесом є твердіння після заливки. Якість вироби, яке було залито, буде прямо залежати від заходів, які були проведені в момент затвердіння суміші.
Після початку схоплювання і укладання суміш повинна вистаїваться в умовах, які здатні забезпечити набір необхідної міцності і якості.
Твердіння - досить складний фізико-хімічний процес. Він відбувається при взаємодії води і цементу. Вода буде проникати в частинки цементу поступово, в звязку з чим швидкість застигання буде досить маленькою. Для того щоб виготовити бетон високої міцності, слід створити хороші умови твердіння. До подібних умов слід віднести відносну вологість навколишнього повітря не менше ніж 90% і плюсову температуру (18-22 ° C). Дані умови твердіння можуть бути створені в спеціальній камері або досягнуті за допомогою засипки тирсою або увлаженной піском.
Таблиця пропорцій.
У процесі твердіння у вологому середовищі міцність його буде набагато вище, ніж при твердінні його на відкритому повітрі, тому що в другому випадку вода з суміші буде повністю випаровуватися, і це призведе до того, що потрібну фортеця суміш не отримає, отже, такий процес твердіння не можна вважати якісним. Це може відбуватися через те, що серцевина багатьох зерен цементу може не встигати вступати в хімічну реакцію з водою. Отже, не можна допускати передчасного висихання.
У літній та весняний періоди для того, щоб зберегти вологу, на поверхню його слід нанести бітумну емульсію, крім того, укрити бетон за допомогою поліетиленових плівок.
Зростання міцності напряму залежатиме від температурного режиму твердіння. Якщо температура нижче нормальної, твердіння буде сповільнюватися, а якщо є мінусова температура, то тверднення і зовсім припиниться. При підвищеній вологості і температурі подібний процес буде відбуватися трохи швидше. При нормальних умовах твердіння через 7-14 днів приготування бетон може досягти 60-70% власної 28-денний міцності.
Під час процесу твердіння обсяг його буде змінюватися, тому що суміш, затвердевая, буде давати усадку. Усадка в поверхневих зонах може відбуватися трохи швидше, ніж у внутрішніх, отже, якщо є нестача вологи під час твердіння, на поверхні можуть почати зявлятися усадочні тріщини. Тріщини маленьких розмірів, які знижують міцність і якість, можуть виникати і через нерівномірний прогріву блоку в процесі виділення тепла при цементному схоплюванні.
Збільшення швидкості схоплювання
Схема заливки фундаменту.
Швидкість застигання буде відігравати велику роль в процесі проведення будівельних робіт. У деяких випадках необхідно прискорити час затвердіння, наприклад, якщо буде потрібно швидка експлуатаційна навантаження на конструкцію або ж при бетонуванні в зимовий період часу. У подібному випадку слід використовувати добавки-прискорювачі, які необхідно вводити в при виготовленні.
Для прискорення твердіння збірного залізобетону дану суміш найчастіше обробляють за допомогою використання пара або електричного струму. В кінці матеріалу міститься таблиця, яка показує відсоток міцності, який здатний набрати бетон за певний проміжок часу.
Досліди показали, що підвищення температури до 95 ° C практично не призведе до прискорення затвердіння на заводських портландцементах. Однак введення добавки до портландцементу, яка складається з 25% тонкомолотого трепела або гранульованого шлаку, здатне забезпечити ефективність підвищення температур пропарювання до 95 ° C.
Варто зауважити, що саме в звязку з проблемами твердіння цементу в північних районах Російської Федерації ціни на приватні будинки та котеджі набагато вище, ніж в центральних.
Пропарювання на високоростних цементах і при низькому ВЦ при температурах 80 ° C протягом 7 годин (слід також додати 3 години на підйом температур і 2 години на охолодження) найчастіше здатне забезпечити отримання міцності до 50-75%. Зі збільшенням тривалості пропарювання в подальшому з 7 до 13 годин зявиться можливість приросту міцності до 70-80%.
Таблиця прискорювачів і сповільнювачів схоплювання сумішей.
Отже, ефективність збільшення терміну пропарювання падає. Зовсім не доцільним виявляється більш тривалий термін обробки теплом подібного бетону при 80 ° C. Варто зауважити, що витрати портландцементов в подібних випадках складають 300 і 500 кг на 1 м . Малорухлива суміш виготовляється на Москворецькому піску і гранітному щебені гарної якості.
При введенні гранульованого тонкомолотого шлаку ефективність пропарювання здатна зберегтися до 1 доби, а при додаванні меленої трепела даний термін може досягати всього 12 годин. Якщо зменшити водо-цементне відношення і збільшити жорсткість суміші, яка укладається, короткочасний ефект пропарювання буде зростати. Відповідно, в процесі роботи з високоміцними матеріалами термін пропарювання може значно скоротитися.
усадка суміші
У період витримування вода в середині суміші буде переміщатися і випаровуватися в зовнішнє середовище, в звязку з чим відбудеться зменшення в обсязі, тобто процес, який називається усадкою. Даний процес в більшості випадків відбувається нерівномірно. У звязку з цим будуть зявлятися невеликі усадочні тріщини.
Графік усадки при висиханні зразків.
Освіта тріщин буде відбуватися і в звязку з нерівномірним розігрівом суміші внаслідок виділення теплоти в процесі гідратації цементів. Тріщини здатні значно впливати на якість, міцність і довговічність подібних конструкцій.
На інтенсивність твердіння може впливати і температура. У разі якщо температура нижче, ніж нормальна (20 +/- 2 ° C), процес найчастіше сповільнюється. При негативних температурах процес практично зупиняється. У разі підвищення температурного режиму твердіння прискориться в умовах недостатньої вологості.
Фактори погіршення якості
До погіршення якості конструкцій можуть привести удари або вібрація в початковому періоді твердіння - вони будуть порушувати структуру, яка була знову створена. Варто розуміти, що потрібен правильний догляд. Тільки в такому випадку таблиця надасть правильні показники.
Для того щоб бетон мав можливість набрати необхідну міцність і якість, за ним потрібен належний і якісний догляд. Необхідно підтримувати відповідний температурний режим твердіння, оберігати затвердевающую конструкцію від різних механічних впливів, запобігати можливості виникнення температурно-усадочних тріщин і деформацій.
Схема усадки.
Недотримання подібних умов твердіння найчастіше призводить до отримання конструкції найнижчої якості, а інколи і зовсім до її руйнування. Статися дане може і за умови укладання бетону високої якості і правильного виконання повністю всіх арматурних, бетонних та опалубних будівельних робіт. Вкрай важливо доглядати за твердіє бетоном під час перших днів після того, як була виконана укладка.
Рекомендації по догляду
Для того щоб запобігти появі тріщин, слід проводити укривання і полив максимум через 10-12 годин. Під час вітряної погоди або спеки - через 2-3 години після виконання процесу укладання (подібні норми не стосуються догляду за сумішшю в зимовий період часу або при жаркому і сухому кліматі). У літній період часу в умовах помірної кліматичної зони при теплій сухій погоді бетон на основі звичайного портландцементу слід поливати протягом 7 днів. При цьому на глиноземному поливати слід лише 3 дні, а на шлакопортландцементі - протягом 14 діб.
У разі якщо температура повітря понад 15 градусів, в денний час в перші 3 дні бетон слід поливати кожні 3 години, а в нічний час - тільки 1 раз. Далі полив повинен проводитися не рідше ніж 3 рази на добу. Якщо поверхню конструкції попередньо буде накрита матеріалом, який здатний утримувати вологу, наприклад, матами або брезентом, перерви між поливом можуть збільшитися в 1,5 рази. Бетон, поверхня якого ховається поліетиленовою захисною плівкою, що не поливається. Полив не слід проводити при температурах повітря від 0 до +5 ° C.
захист конструкції
Найбільш поширеним методом накривання є застосування матеріалів, які здатні утримувати вологу, - рогожі, матів, піску. Однак в досить великій кількості випадків перекладання подібних матеріалів і підтримання їх у вологому стані є досить трудомістким процесом і не годиться, в разі якщо планується виконувати великі обсяги.
Кілька більш ефективним можна вважати використання водонепроникних плівок, наприклад, поліетиленових. Крім того, плівкоутворюючих матеріалів відповідно до вимог з експлуатації, при цьому бажано, щоб вони були світлих тонів.
Після заливки потрібно відразу ж накрити плівкою з поліетилену, щоб не допустити зайвого потрапляння вологи.
Для пристрою такого захисту слід застосовувати стандартні пленкообразующие матеріали (ПМ), бітумні емульсії, лак етиноль. Плівки, які мають темний колір, після їх формування найкраще буде освітлювати. Робити це можна за допомогою водного розчину крейди. У літній період бетон повинен ховатися від сонячних променів, а в зимовий - від впливу морозу.
Для того щоб запобігти шкідливим навантаження на суміш (наприклад, такі, як рух людей), може знадобитися установка опалубки або риштування. Даний процес можна виконувати виключно після того, як міцність досягне показника як мінімум в 1,5 МПа.
Прискорення процесу твердіння
Тривалість твердіння має вельми велике значення.
Темп набору міцності буде залежати від виду цементу, а також наявності різних хімічних добавок, які здатні вплинути на процес твердіння, і температур, при яких подібний процес буде відбуватися. Таблиця, прикріплена в кінці статті, містить дані про темпі твердіння.
Застосування бетону на цементі, який швидко твердне, здатне забезпечити швидкість наростання міцності в ранній період затвердіння (знадобиться приблизно від 1 до 3 діб). Найчастіше подібний цемент використовується для того, щоб була можливість проводити ремонтні роботи та влаштовувати стики в збірних конструкціях. Таблиця містить докладні дані з цього приводу.
Добавки необхідно вводити під час приготування суміші. Кількість сульфату натрію ні в якому разі не повинно перевищувати 2%, нітрату кальцію, нітрату натрію, нітрит-нітрату кальцію - 4%. Хлориду кальцію в конструкціях повинно міститися 3%, а в армованих конструкціях - 2%.
Процес затвердіння може бути прискорений і за допомогою теплової обробки електропрогріванням або контактним обігрівом термоопалубка, а в зимовий період іншими методами. У звичайних і жарких умовах тривалість впливу електропрогрева становить від 3 до 8 годин. Після цього конструкція почне набирати міцність самостійно.
Таблиця, яка міститься в даному матеріалі, дає можливість визначити, яка міцність зявиться через певний проміжок часу. Таблиця містить різні марки, також в ній передбачений такий параметр, як середньодобова температура.
