Твердение бетона при повышенных температурах

Твердение бетона при повышенных температурах thumbnail

Время застывания бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Процесс твердения бетонного раствора относится к значимым этапам производства строительных работ. От его продолжительности, в конечном итоге, зависит прочность монолитной конструкции. После заливки смеси в опалубку, по графикам или таблицам устанавливается приблизительное время застывания бетона, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха. Также учитывается проектная марка искусственного камня.

vremya-tverdeniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperaturyВремя твердения бетона в зависимости от температуры.

Что влияет на сроки твердения бетонной массы.

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах. Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы.

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

skorost-tverdeniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperaturyСкорость твердения бетона в зависимости от температуры.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

  • времени суток;
  • сезонных изменений;
  • климатических особенностей;
  • наличия атмосферных осадков и т.д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель.

tverdenie-betonaТвердение бетона.

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее. Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник.

Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов.

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

grafik-tverdeniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperaturyГрафик твердения бетона в зависимости от температуры.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

  • при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
  • при +10 градусах – не менее 5 суток;
  • при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.

Как правило, нормальной температурой твердения бетона принято считать 15 – 20°. Чем ниже температура, тем медленнее нарастает прочность. Если отметка падает ниже ноля, бетон будет твердеть только в том случае, если в воду добавлены соли, которые снижают точку замерзания.

В случае, когда бетон начал твердеть, а затем замерз, после оттаивания процесс продолжится. Если замерзшая вода изначально не повредила структуру бетона, то прочность материала значительно возрастет.

Твердение при высоких температурах.

В условиях повышенной температуры бетон затвердевает быстрее, особенно если процесс происходит в условиях повышенной влажности. При высоких температурах сложно защитить бетон от высыхания, потому нельзя нагревать его сильнее 85°. Пример исключения – обработка в автоклавах паром под высоким давлением на заводах.

Прочность бетона, который твердеет при разных температурах (скорость не имеет значения), приблизительно определяется по проектным показателям бетона R28 умножением на коэффициенты таблицы С. А. Миронова (см. таблицу). R28 затвердевает при нормальной температуре за 28 дней.

Производство работ и основные требования к бетону в зимний период.

Важно, чтобы бетон, уложенный в зимнее время, затвердел и набрал прочность этой же зимой. Прочности должно хватить на распалубку, частичную или даже полную загрузку строения.

В любом случае, бетон не должен замерзнуть пока не наберет хотя бы половину своей проектной прочности. Даже если используются быстротвердеющие материалы, время затвердевания в теплых условиях не должно быть менее 2 – 3 суток, если используется обычный бетон – от 5 до 7 суток.

Читайте также:  При повышенной температуре пить алкоголь

Негативное влияние низких температур.

Как показывает практика, замерзание бетона на раннем этапе сильно снижает его надежность в дальнейшем. Замерзающая вода в свежем растворе нарушает связь между цементным камнем и заполнителем, а также сцепление с арматурой в железобетонных конструкциях.

Чем позднее бетон замерз, тем выше его прочность. Чтобы бетон набрал нужные характеристики, зимой нужно обеспечить его затвердевание в теплых и влажных условиях на весь необходимый срок.

Обеспечение правильного твердения бетона зимой.

Стимулировать процесс можно двумя путями:

  • используя внутреннее тепло бетона;
  • передавая дополнительное тепло извне.

В первом случае нужно использовать только быстротвердеющие высокопрочные марки цемента, например, глиноземистый или портландцемент. Рекомендуется также применить ускоритель твердения, такой как хлористый кальций, уменьшить объем воды в растворе, уплотнить его высококачественными вибраторами. Это позволит бетону набрать нужную прочность не за 28 дней, а всего за 3 – 5 суток.

Температура твердения бетона.

Какое время необходимо застывания бетона, есть ли зависимость от температуры.

Прочность бетона – это главная его характеристика, благодаря которой удается определить качество монолитно сооружения. Причина в том, что прочность напрямую связан со структурой бетонного камня. Процесс твердение бетона очень сложный. В ходе таких мероприятий происходит взаимодействие цемента и воды.

Здесь указано сколько времени застывает бетон.

Результатом гидратации цемента становится образование новых соединений, а также формирование бетонного камня. В результате твердения бетон становится прочнее, но набирается прочность не сразу, а постепенно. Для этого может понадобиться не один месяц.

Перед тем как перейти к строительным работам, необходимо учитывать конкретные условия, которые определенным образом влияют на длительность твердения бетона.

tverdeniye-betona-v-zavisimosti-ot-temperaturyТвердение бетона в зависимости от температуры.

Время года.

Большой процент влияния на застывание бетонного раствор оказывают окружающие факторы. С учетом температурного режима и атмосферной важности время застывания и полноценной сушки может составить несколько дней, но это при условии, что все мероприятии проходили в летнее время. Но в этом случае имеется свой недостатком, который заключается в невысокой прочность полученной конструкции. Если работы проводились в зимнее время, то конструкция будет удерживать большое количество влаги в течение месяца.

На видео рассказывается о времени застывания бетона в зависимости от температуры:

Длительность затвердевания бетона во многом определяется плотностью укладки строительного состава. Конечно, чем выше ее показатель, тем медленно осуществляется выход воду из структуры, а показатели гидратации цемента будут лучше. В промышленном строительстве такой проблеме уже было найдено решение. В этом случае задействуют виброобработку, в домашних условиях имеется альтернативный вариант – стыкование.Процесс утрамбовки

Необходимо отметить, что стяжку с высокими показателями плотности очень тяжело резать и сверлить. Здесь не обойтись без такого оборудования, как буры с алмазными напылением. Если применять сверла с обычным наконечником, то они сразу же выходят из строя.

tablitsa-tverdeniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperaturyТаблица твердения бетона в зависимости от температуры.

На фото показан состав бетона

Компоненты, которые находятся в составе цементной смеси, также оказывают немаловажную роль на время схватывание бетона. Если в составе находится большое количество пористых материалов, то процесс обезвоживания конструкции будет происходить намного медленнее. Если в составе преобладают такие компоненты, как песок и гравий, то вся вода начнет быстрее выходить из раствора.

Для того чтобы сделать процесс испарения влаги из бетона медленнее, а также улучшить его прочностные показатели, стоит задействовать специальные добавки. Как правило, это бетонит, мыльный состав. Конечно, это потребует небольших денежных затрат, но зато вы сможете защитить свою конструкцию от преждевременного пересыхания.

Каков состав бетона для отмостки лучшего всего применять указано в статье.

Обеспечение условий затвердения.

Когда нужно добиться длительного нахождения влаги в цементной смеси, то стоит выполнить монтаж гидроизоляционного материала на опалубку. При условии, что формовочный каркас выполнен из пластика, укладывать дополнительный слой гидроизоляции нет смысла. Демонтаж опалубки стоит производить только по прошествии 8-10 дней. За этот период бетон уже успел схватиться и дальше может сохнуть без опалубки.

gidroizolyatsiya-dlya-tverdeniya-betona-fundamentaГидроизоляция для твердения бетона фундамента.

Для задержания воды в бетоне можно вводить в строительную смесь различные модифицирующие добавки. Если необходимо добиться быстрого застывания и уже ходить по залитой конструкции, стоит добавлять к раствору особые ингредиенты, позволяющие добиться быстрой сцепки.

sostav-dlya-tverdeniya-betona-fundamentaСостав для твердения бетона фундамента.

Низкий уровень испарения.

Когда бетонный раствор схватился, его сразу накрывают полиэтиленовой пленкой. Благодаря таким мероприятиям удается задержать влагу в бетону в первые дни после установки конструкции. Раз в 3 дня пленку нужно удалять и обрабатывать поверхность водой.

Когда момента заливки пройдет 20 дней, то пленку можно убрать насовсем и подождать, пока стяжка полностью высохнет при обычных условиях. Как правило, это занимает 28-30 дней. Уже по прошествии этого срока по основанию можно ходить и даже устанавливать различные строительные конструкции.

Время застывания при разной температуре.

Необходимо обозначить, что время схватывания бетона в опалубке может достигать до 7 дней. Только после этого опалубка может быть демонтирована. В таком случае удается сохранить целостность бетонной конструкции. Но в большинстве случаев этот показатель зависит от марки бетона, а также температурных условий.

В данной статье указано сколько идет цемента на 1 куб бетона.

Читайте также:  Почему может быть повышена ректальная температура

Таблица 1 – Время твердения бетона в зависимости от температуры.

Время затвердения бетона.

Минимальная температура.

Осуществлять заливку бетона в холодное время года можно только при условии, что обеспечена необходимая гидро- и теплоизоляция конструкции после монтажных работ. По той причине, что низкие температуры замедляют процесс гидратации, а, следовательно, и набор прочностных характеристик, то очень важно строго выждать необходимое время. Как правило, при температурном режиме -5 градусов, для набора прочности понадобиться увеличить время в 5-7 раз, в отличие от рекомендуемой температуре в 20 градусов.

В статье описан подбор состава тяжелого бетона.

На видео рассказывается о минимальной температуре застывания бетона:

Поэтому выполнять заливку фундамента в зимнее время необходимо только при условии, что вы знаете, как правильно заливать бетон в мороз. Главное условие – это соблюдение всех правил, тогда качество заливки будет не хуже, чем в благоприятные дни.

Опытные строители не экономят на строительстве и используют бетононасос. Кроме этого, важно выполнять правильный уход за бетоном. При заливке во время морозов в состав смеси стоит добавлять морозоустойчивые присадки и утеплить опалубку. После этого стоит осуществлять прогревания бетонированной площадки. Если все эти условия будут соблюдены, то будет совершенно неважно, при каком температурном режиме будет происходить заливка бетона.

Узнать сколько весит куб бетона м400 можно в данной статье.

Процесс заливки фундамент – это очень сложный процесс. Для обеспечения необходимой прочности стоит правильно выждать время затвердения. Если влажность из конструкции испариться раньше указанного срока, то прочностные показатели будут незначительные, что приведет к ухудшению качеств будущей постройки.

Рекомендация: Это действительно хорошая статья. Из статьи можно понять общий принцип твердения бетона в зависимости температуры окружающего воздуха. Полученной информации для обычного застройщика вполне достаточно. Вам не нужно углубляться в научные дебри, чтобы понять общий принцип твердения бетона. Вам обязательно нужно прочитать эту статью, иначе ваш бетон застынет в неподходящий момент и вы потеряете свои деньги.

Источник

Для ускорения твердения бетона используют различные
способы: механические — повышение удельной поверхности цемента или активация
бетонной смеси; химические — введение добавок, ускоряющих твердение; тепловые
пропаривание и электропрогрев. Первые два способа рассматриваются в
гл. 11. Тепловые способы, получившие наибольшее распространение в
производстве сборного железобетона, требуют более подробного рассмотрения,
так как для получения требуемых свойств бетона при производстве железобетонных
изделий часто приходится учитывать режимы прогрева л еще целый ряд факторов.

Как известно, нагрев ускоряет химические реакции.
Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и
ускоряет твердение бетона. При этом фазовый состав продуктов гидратации
цемента, твердеющего при разных температурах, практически остается одинаковым.
Рост прочности бетона при нагреве может, как и при нормальном твердении,
выражаться логарифмической зависимостью, однако со своими коэффициентами.

Поскольку скорость нарастания прочности в процессе
тепловой обработки, достигая наивысших значений в первые часы, затем резко
уменьшается, то практически нецелесообразно проводить обработку до получения
предельной прочности. Обычно тепловую обработку заканчивают при прочности
бетона 70 .. 80% от предельных значений В этом случае обеспечивается
достаточно интенсивный рост прочности бетона после тепловой обработки и она
достигает в возрасте 28 сут заданной средней прочности бетона, а время
прогрева сокращается в 2 . 3 раза по сравнению с тем временем, которое
потребовалось бы для получения предельной прочности. При этом предполагается,
что пропаривание начнется приблизительно через 2 ч после формования изделия,
а подъём температуры будет плавным (а течение 3 ч до 80° C)

Если рассмотреть суммарное влияние цемента на прочность бетона
при пропаривании и на продолжительность тепловой обработки, то наиболее
подходящими цементами для этого случая считают шлакопортландцементы, особенно
с большой добавкой шлака, и среднеалюминатные цементы с повышенным
содержанием C3S.

Следует заменить, что на характер нарастания прочности
бетона при тепловой обработке влияют состав бетона и ряд других факторов. В
частности, ускорению твердения при пропаривании и других видах тепловой
обработки содействует уменьшение водоцементного отношения бетоне

Приведенные выше данные и рекомендации относятся к
случаям, когда тепловая обработка проводится .по рекомендованным оптимальным
режимам. Нарушение режимов обработки может привести к резкому ухудшению
свойств бетона, к появлению трещин и других дефектов в изделии

Нагрев бетона приводит к его расширению.
Образующиеся новообразования цементного камня как бы закрепляют расширившийся
объем бетона. При охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура
препятствует этому и в бетоне наблюдаются остаточные деформации, т. t его
объем после тепловой обработки оказывается больше, чем первоначальный.
Увеличение объема приводит к повышению пористости бетона и понижению его
прочности. Кроме того, при прогреве могут возникать микротрещины и другие
дефекты которые, незначительно изменяя пористость бетона, могут заметно
понизить его прочность.

При длительном твердении наивысшую прочность показывает бетон,
объем которого при данном количестве материалов является наименьшим, так как
в этом случае плотность новообразований цементного камни будет наибольшей.
Этим требованиям соответствуют укладка и первоначальное твердение бетона при
температуре 0 … 4 °С. так как при 4 °С плотность воды наибольшая

Еще в большей мере, если нет препятствий, расширяется при
нагреве воздух или пар. Увеличение объема газообразной фазы в бетоне, которое
в условиях свободного расширения при нагреве до 80 °С превышает
первоначальный объем в два раза. В действительности этого не происходит, так
как структура бетона препятствует свободному расширению газообразной фазы. В
результате в бетоне возникает внутреннее давление (в пузырьках воздуха и
пара), которое может достигать 0,01 … … 0,015 МПа. Избыточное давление
зависит от характера структуры. При определенном давлении сплошность
структуры нарушается — пар выходит из бетона, избыточное давление далее не
растет и даже снижается, однако при этом может значительно ухудшиться
структура бетона.

Читайте также:  Механические свойства стали 65г при повышенных температурах

Важное значение при твердении имеет и контракция
цементного камня. Дополнительный объем пор, возникающий вследствие
контракции, является тем резервным объемом, в который может отжиматься вода
при ее расширении. Поэтому контракция способствует уменьшению дефектности
структуры бетона.

Возникновение избыточного давления в бетоне зависит от режима
прогрева. Обычно бетон нагревается с поверхности, поэтому и избыточное
давление в первую очередь возникает у его поверхности. При медленном нагреве
избыточное давление бывает очень небольшим, так как миграция влаги из области
с повышенным давлением в более холодные части изделий и диффузия пара
способствуют уменьшению избыточного давления. При очень быстром нагреве эти
факторы не успевают проявляться в должной мере и избыточное давление резко
возрастает, что в ряде случаев может привести к непоправимым дефектам и
браку, в частности к вспучиванию верхней поверхности изделий.

Чем прочнее структура бетона, тем лучше она может
сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим при его нагреве, особенно
вследствие нагрева воды и газообразной фазы. Наибольшие изменения в структуре
возникают, если нагрев начинается сразу же после окончания формования
изделия, когда прочность мала и не оказывает противодействия расширению
составляющих бетона, а температурные деформации ничем не ограничены
(пропаривание изделия в открытой форме или на поддоне). При этом чем быстрее
растет температура бетона, тем больше разрыхляется его структура и
увеличиваемся остаточная деформация.

Если нагрев начинается после того, как бетон схватится и достигнет
определенной прочности, то температурные деформации резко уменьшаются, так
как образовавшаяся структура противодействует расширению воды и газообразной
фазы. Разрыхление структуры и остаточные деформации резко уменьшаются,
свойства бетона улучшаются. Для получения наилучших результатов необходимо,
чтобы прочность структуры в процессе нагрева всегда превосходила внутренние
напряжения в бетоне

В наименьшей степени бетон расширится, если возрастет
только объем твердой фазы

При охлаждении в бетоне возникают напряжения вследствие
того, что образовавшаяся структура препятствует его температурному сжатию. В
результате бетон не может уменьшиться до первоначальных размеров, а возникшие
внутренние напряжения постепенно релаксируются но оказывают некоторое влияние
на его последующее твердение, несколько уменьшая прочность бетона, особенно
при испытании сразу же после охлаждения, а также его усадку.

Пористость в процессе тепловой обработки увеличивается
главным образом за счет капиллярных пор, так как поры геля, образующиеся при
твердении цементного камня, обычно появляются и развиваются несколько позже,
чем происходит основное расширение бетона при нагревании. Кроме того,
дополнительный объем, необходимый для компенсации давления в порах геля, очень
мал и обычно для этого вполне достаточно объема пор, возникающих при
контракции цементного камня. Так как при пропаривании увеличивается объем
капиллярных пор, то снижается морозостойкость и ухудшаются другие свойства
бетона. Применение жестких закрытых форм, ограничивающих расширение бетона,
способствует улучшению его качества.

  Добавки
для твердения бетона. УСКОРЕНИЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА

Повышенные
температуры
только
значительно ускоряют твердение бетона, а его прочность при
четырех-шести часах изотермического прогрева может превысить …
www.bibliotekar.ru/spravochnik-121-beton/8.htm

  Пропаривание бетона в капиллярной опалубке

Кроме
указанных способов пропаривания бетонных и железобетонных
конструкций, практикуется прогрев бетона пуском пара по трубам,
заложенным внутри …
www.bibliotekar.ru/spravochnik-128-stroitelnye-raboty/224.htm

  Добавки
для твердения бетона. УСКОРЕНИЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА

Наиболее
распространенным видом тепловой обработки бетона на заводах ЖБИ
является прогрев изделий насыщенным паром в камерах пропаривания.

www.bibliotekar.ru/spravochnik-121-beton/8.htm

  Автоклавная
обработка легких цементных и силикатных бетонов

Тепловлажностная
обработка легких бетонов пропариванием в камерах и кассетах …. а
при электропрогреве в нем устанавливают электронагревательные
приборы. …
www.bibliotekar.ru/spravochnik-64/86.htm

  ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ а …

Требования
к материалам для ячеистых бетонов изложены в соответствующих
технических … твердения (запарка в автоклавах, пропаривание или электропрогрев).

bibliotekar.ru/spravochnik-64/25.htm

  Производство сборных железобетонных изделий и конструкций.
Сборные …

Перед
укладкой арматуры и бетона формы очищают и покрывают смазочным
материалом, … контактный нагрев и электропрогрев до 100 °С. Пропаривание
в автоклавах применяют … Продолжительность пропаривания зависит от
разновидности бетона, …
www.bibliotekar.ru/spravochnik-104-stroymaterialy/76.htm

  СПРАВОЧНИК СТРОИТЕЛЯ. Строительные работы и технологии

Пропаривание монолитных конструкций в паровых
рубашках · Пропаривание бетона в «капиллярной» опалубке · Электропрогрев
бетона
· ДЕРЕВЯННЫЕ РАБОТЫ. …
bibliotekar.ru/spravochnik-128-stroitelnye-raboty/index.htm

  ЗИМНЕЕ
БЕТОНИРОВАНИЕ. Холодное бетонирование, прогрев бетона

… для пропаривания
бетона
при ускоренном твердении его в пропарочных камерах. … Время
выдерживания бетона при электропрогреве может быть разделено
на …
www.bibliotekar.ru/spravochnik-121-beton/9.htm

  ПРОИЗВОДСТВО
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ. Строительные материалы

Обжатие бетона
осуществляется силами упругого последействия натянутой арматуры. ….. Пропаривание
осуществляют в камерах периодического и непрерывного действия. … Электропрогрев
изделий. По своей технологии и санитарно-гигиеническим …
bibliotekar.ru/spravochnik-32/27.htm

  Прочность бетонов
на портландцементах – скорость твердения

Недостаток
воды во время твердения при повышенных температурах не только
замедляет процессы гидратации, но и снижает прочность и стойкость бетонов.

bibliotekar.ru/spravochnik-72/80.htm

Источник