Графік набору міцності бетону визначення швидкості гідратації розчину

Набір міцності бетону - етапи схоплювання розчину і твердіння

Перший етап придбання цементом марочної твердості - процес схоплювання, який відбувається за кілька діб з моменту підготовки суміші. Швидкість схоплювання безпосередньо залежить від температури повітря:

1. 1. Влітку при досягненні повітрям температури 20 градусів за Цельсієм процес схоплювання почнеться вже через 120 хвилин після заливки суміші і повністю завершиться ще через 60 хвилин. Разом на весь процес піде приблизно 3 години.
2. 2. При охолодженні повітря схоплювання почнеться набагато пізніше. При 0 градусів воно починається через шість і більше годин, а на всю першу стадію твердіння піде до доби.

Чим тепліше повітря, тим швидше схоплюється суміш. Спекотного літа для схоплювання буває достатньо 10-15 хвилин.

У спекотну погоду бетон може схопитися за 10-15 хвилин

Схоплювання бетонного розчину призводить до початку його затвердіння, тому дуже важливо надати суміші потрібну форму максимально швидко. При високих температурах потрібне збільшення часу схоплювання, чому сприяє механізм тиксотропії. Так називають здатність розчину зменшувати в`язкість через струшування. Через це суміш в бетономішалці протягом тривалого часу зберігає свої якості і не твердне.

Після схоплювання запускається процес твердіння. На набір максимально можливої ​​жорсткості йде до декількох років, проте свої характеристики цемент набуває вже через 4 тижні. Процес затвердіння розчину дуже нерівномірний. Найбільш інтенсивно він йде протягом першого тижня-двох з моменту заливки, за цей час він набуває до 70 відсотків від свого максимального значення, після чого твердіння сповільнюється, проте не припиняється.

Набір міцності бетону - тривала процедура, на яку можуть впливати різні чинники. До найбільш значущих з них відносять:

• зовнішню температуру;
• вологість повітря;
• марку.

Набір марочної міцності бетону в залежності від температури

Теплота повітря - найважливіший фактор, що впливає на швидкість придбання бетоном його характеристик. При холодному повітрі процес затвердіння відбувається набагато повільніше, ніж спекотним літом. При морозі процес набору жорсткості повністю зупиняється, так як входить до складу суміші вода замерзає, а вона необхідна для гідратації цементу. При підвищенні температури вище нуля процес затвердіння продовжиться, але здатний знову зупинитися через мороз.

Взимку процес затвердіння відбувається набагато повільніше

Для роботи в зимовий час зазвичай використовують суміші, до складу яких входять спеціальні речовини, які забезпечують прискорення процедури затвердіння і знижують температуру, при якій процедура гідратації зупиняється. На сучасному ринку представлені якісні склади, тверднуть максимально швидко і здатні досягти фортеці за 14 днів.

Гаряче повітря середовища позитивно позначаються на швидкості затвердіння бетону. При +40 градусах за Цельсієм розчин набуває твердість протягом першого тижня. Саме з цієї причини всі роботи з розчинами прийнято проводити в літній період.

Взимку для прискорення процесу твердіння і запобігання замерзання води можуть використовувати спеціальне обладнання і засоби для підігріву залитої конструкції. Однак це, по-перше, вимагає професійних знань, по-друге, призводить до істотного подорожчання всіх запланованих будівельних робіт. Нагрівання до температури понад 90 градусів неприпустимий, оскільки через це може постраждати сама структура зводяться частин.

Нижче представлений графік, що відображає час набору марочної міцності бетону в залежності від температури. Криві побудовані з розрахунку характеристик матеріалу марки М400 і вони дозволяють визначити відсоток міцності, що набирає певну кількість діб згідно з різними температурними умовами. Перша лінія - це +50 градусів за Цельсієм, остання - +5 градусів.

Наприклад, графік дає можливість визначити, що при +50 градусах суміш за перші 2 доби набере близько 75 від марочної міцності. При +5 градусах ці ж характеристики бетон придбає тільки через 20 днів.

Існує спеціальне обладнання для прискорення затвердіння бетону

За допомогою інформації з графіка можна також дізнатися терміни розпалубки заливається конструкції. Розпалублення може здійснюватися після того, як суміш набере понад 50 відсотків від величини жорсткості. З огляду на, що при температурі нижче +10 градусів для набору повної міцності бетону не вистачить навіть 4 тижнів, в таких умовах варто задуматися про можливості підігріву заливаються конструкцій.

Визначити оптимальний час заливки цементного розчину допоможе наведена нижче таблиця. Вона, в залежності від марки матеріалу і умов, показує необхідну кількість діб для гідратації.

У таблиці червоним кольором виділена нормативно-безпечна жорсткість розчину, що купується протягом зазначеного часу за певних умов. Зеленим - безпечна твердість суміші, що купується протягом зазначеного часу за певних умов. Синім - твердість суміші, що купується протягом зазначеного часу за певних умов.

Вплив марки цементу і вологості на швидкість гідратації

Марка використовуваного цементу безпосередньо впливає на швидкість затвердіння. Більш того, марка визначає також критичну міцність розчину, яку він повинен встигнути придбати на початковому етапі схоплювання. Нижче наведено співвідношення, яке описує критичну міцність (у відсотку від марочної) для різних цементів:

1. 1. М15-М150 - 50.
2. 2. М200-М300 - 40.
3. 3. М400-М500 - 30.

Якщо планується здійснювати заливку попередньо напружених конструкцій, критична твердість становитиме понад 70 від марочної.

Що стосується вологості навколишнього середовища, то знижений рівень даного параметра може мати негативний вплив на процес гідратації. Якщо волога буде повністю відсутні, то процедура гідратації цементу повністю зупиниться. Якщо ж вологість буде високою то швидкість твердіння буде збільшуватися. Оптимальні умови для швидкого затвердіння - висока вологість і висока температура.

Особливо критичною мала вологість стане для заливки при високих температурах. Спека призведе до швидкого висихання води, що негативно позначиться не тільки на часу гідратації, але і на характеристиках заливаються конструкцій. Через це в теплу пору року може вимагатися періодичне зволоження залитого цементу.

Так як на гідратацію цементу впливає безліч факторів, заливку суміші необхідно здійснювати тільки після визначення оптимальних умов і з їх дотриманням. Якщо не враховувати впливають на процедуру умови, все будівництво здатне завершитися зовсім не так, як спочатку планувалося і витрачені власником гроші просто підуть в трубу.