Факторы, оказывающие влияние на схватывание и твердение бетона

• Главная
• ›
• Статьи
• ›
• Факторы, оказывающие влияние на схватывание и твердение бетона

01.03.2021

Бетон широко используется в строительстве, потому как материал этот универсальный. Из него можно возводить литые прямоугольные конструкции или отливать замысловатые неправильные геометрические формы, использовать для производства готовых изделий. Чтобы работа с этим материалом была правильной, и конечный продукт обладал необходимыми характеристиками, важно правильно подобрать марку, и знать процесс твердения бетона. Это важно для соблюдения требований по его укладке.

Бетон – универсальный материал для строительства

Процесс схватывания бетона

Твердение и схватывание часто считают одним и тем же процессом, однако на самом деле это не так.

Важно принимать во внимание именно твердение. После завершения этого процесса изделие обладает теми характеристиками, которые необходимы. Начинается оно со схватывания. До этого подвижность бетонной смеси сохраняется и с ней еще можно работать. Время схватывания бетона – 1-2 часа с момента начала заливки.

Часто для того, чтобы бетон не схватывался, его длительно перемешивают, что существенно снижает качество раствора и конечного изделия из него

Далее наступает стадия набора прочности, которая длится 28 дней. Это время номинальное, на самом деле считается, что процесс может длиться несколько месяцев. Разные виды бетона не одинаково набираю прочность. Этот процесс зависит от марки цемента, который входит в его состав.

С точки зрения химии твердение – процесс кристаллизации. Минералы, которые входят в состав цемента (силикаты, алюминат, алюмоферрит) при взаимодействии с водой образуют твердые и прочные соединения. Если не дождаться окончания процесса, то излишняя нагрузка на конструкцию приведет к ее разрушению.

Нарушение процесса твердения приводит к разрушению бетона

Если наоборот, перестраховаться и выждать дольше, то затянется строительства и возрастут затраты на него.

Что такое нормальное твердение бетона и от чего оно зависит

К основным факторам, которые оказывают влияние на этот процесс относят:

• Состав (марку цемента, количество воды и заполнителя).
• Жесткость.
• Условия окружающей среды (температура и влажность).
• Способ укладки (виброобработка, утрамбовывание).
• Уход за бетоном.
• Использование добавок и присадок.

Самыми важными являются температура и влажность. Согласно ГОСТ, нормальное твердение бетона происходит при режиме 18-22^оС и 100% относительной влажности воздуха.

Изменение температуры всего лишь на 10^оС способно увеличить скорость твердения в разы. При ее значении ниже 5^оС процесс резко замедляется, а при снижении ниже 0^оС – останавливается. Сказанное представлено на графике твердения бетона в зависимости от температуры.

График зависимости прочности от температуры

При более сухом воздухе, казалось бы, бетон должен быстрее схватываться. Однако, при снижении влажности испаряется вода, а она необходима для процесса гидратации и кристаллизации. Именно поэтому влажный воздух является необходимым условием твердения бетона.

Выделяют автоклавные бетоны и неавтоклавные. Первые твердеют в искусственных условиях при высоком давлении и наличии горячего пара. Вторые – в естественных.

Автоклавный бетон твердеет в искусственной среде

Ускорение или замедление твердения бетона

Оба эти процесса могут понадобиться при строительстве. Не всегда можно сразу взять смесь в работу, тогда нужно замедлить её схватывание. Иногда, нужно, чтобы конструкция набрала прочность как можно скорее. Для этого прибегают к:

• Тепловлажностной обработке (повышению температуры твердения бетона и влажности).
• Повышению жесткости.
• Использованию присадок – ускорителей застывания.

Жесткость увеличивается за счет уменьшения количества воды, при этом работать со смесью становится сложнее.

Задержать процесс схватывания можно, если добавить присадки-замедлители.

Важно также вовремя снимать опалубку, это ускоряет процесс твердения. Считается, что делать это можно на 5 день, однако добавки способны сократить это время вдвое.

Для правильного твердения важно вовремя снять опалубку

Опытные строители знают способы правильного твердения бетона. Идеально процесс протекает в воде. На воздухе испарение жидкости приводит к остановке гидратации и образованию ячеистого бетона. Для того, чтобы сохранить влагу, изделие укрывают влагонепроницаемым материалами (полиэтилен, брезент) или засыпают песком и опилками, которые постоянно смачивают водой.

Подход к соблюдению температурного режима зависит от условий окружающей среды. При кристаллизации выделяется тепло, из-за которого значение температуры на поверхности бетона и внутри него могут отличаться на 25-30^оС (в толще регистрируют и 80^оС). Из-за резкого перепада на поверхности образуются трещины и теряется прочность. Для охлаждения нужно лить на водонепроницаемый материал холодную воду, меняя ее в процессе нагревания. Остужать бетон также нужно с соблюдением правил и точно знать температуру внутри. Для этого поле заливки измерения проводят каждые 2 часа, в дальнейшем – трижды в сутки.

Сохранение влаги – важное условие для быстрого набора прочности

В зимнее время для увеличения температуры прибегают к:

• Установке тепляков.
• Прогреванию инфракрасным излучением.
• Сохранению тепла химической реакции.
• Добавлению противоморозных присадок.

Если у вас остались вопросы по поводу того, как быстро и правильно затвердить бетон, обращайтесь к нашим консультантам.