Твердение (время схватывания) бетона в зависимости от температуры

Вам обязательно нужно прочитать эту статью, иначе ваш бетон застынет в неподходящий момент и вы потеряете свои деньги. Вам не нужно углубляться в научные дебри … .

Содержание

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Схватывание и твердение растворов на основе цемента обусловлено его химическим взаимодействием с водой. Силикаты, алюминаты и алюмоферриты, которые входят в состав портландцемента, обеспечивают повышение прочности на различных стадиях отверждения.

Скорость химических реакций зависит от наличия катализаторов (специальных добавок) и температуры.

Бетонные конструкции

Бетонные конструкции бывают разные, исходя из этого следует рассчитывать соотношение компонентов раствора и предполагать сроки схватывания и твердения.

Стадия схватывания

В состав цементного порошка входит трехкальциевый алюминат (3СаО*Al2O3), трехкальциевый силикат (алит, 3СаО*SiO2), двухкальциевый силикат (белит, 2CaO*SiO2) и алюмоферрит. Алит, который занимает большую часть массы портландцемента, участвует в обеих стадиях отверждения. При затворении водой и в начале стадии схватывания он выделяет тепло, которое увеличивает скорость реакции.

Однако более активным компонентом цемента на этапе схватывания является трехкальциевый алюминат. В течение 24 часов после смешивания он интенсивно реагирует с водой, формируя первичные связи в бетоне. После окончания схватывания алюминат полностью утрачивает влияние на прочность цемента.

марки бетона

Итоговая прочность бетона в зависимости от марки, времени затвердевания и температуры воздуха.

Стадия схватывания проходит в первые часы после заливки опалубки. Скорость начала реакции и длительность процесса зависят от состава смеси и температуры воздуха. При нормальных температурах (+18…+22°С) бетон схватывается через 2,5-3 часа. Из них 1,5-2 часа проходит до начала реакции, а 1 час уходит непосредственно на схватывание.

При снижении температуры начало реакции может отодвинуться на 4-8 часов, а ее продолжительность — увеличиться до 15-20 часов.

В горячей среде схватывание происходит активнее и начинается более быстро. Весь процесс может занять менее 1-2 часов, из которых реакция — 15-20 минут.

Стадия твердения

Стадия формирования бетонного камня начинается по завершении схватывания. Твердение материала происходит за счет удаления свободной воды. Часть жидкости испаряется во внешнюю среду, а другая — связывается с молекулами силикатов и алюминатов, образуя стойкие комплексы. Чтобы не нарушить баланса между связываемой и испаряющейся водой, нужно обеспечить оптимальную влажность и температуру среды.

Основным реагентом на стадии твердения является алит. Белит обеспечивает постепенное упрочнение материала в процессе эксплуатации: за счет его свойств прочность материала через 2-3 года может составлять до 250% прочности после твердения.

Из чего состоит бетон

Основным компонентом, который обеспечивает характеристики готового бетона, является цемент. Это вяжущее водного твердения, которое в присутствии воды образует прочную кристаллическую структуру, но на это требуется время.

Своим основным качеством — прочностью — бетон обязан реакциям гидратации, которые запускаются после того, как цемент смешивают с водой

Второй важный компонент бетонной смеси — вода, которая и запускает реакции гидратации. Постоянное присутствие воды — важный фактор, без которого набор прочности не будет происходить должным образом.

Также в состав бетонной смеси вводят крупные и мелкие заполнители ( гравий или щебень и песок соответственно).

Срок твердения бетона

Подавляющее большинство самодеятельных строителей считают по не совсем понятным причинам, что за окончанием укладки в опалубку либо завершением работ по выравниванию стяжки процесс бетонирования законченным. Между тем, время схватывания бетона значительно больше, чем время на его укладку. Бетонная смесь – живой организм, в котором по окончании укладочных работ происходят сложные и протяженные по времени физико-химические процессы, связанные с превращением раствора в надежную основу строительных конструкций.

Заливка бетонной смеси

Прежде чем производить распалубку и наслаждаться результатами приложенных усилий, нужно создать максимально комфортные условия для созревания и оптимальной гидратации бетона, без которой невозможно достижение требуемой марочной прочности монолита. Строительные нормы и правила содержат выверенные данные, которые приведены в таблицах времени схватывания бетона.

Температура бетона, С Срок твердения бетона, сутки
1 2 3 4 5 6 7 14 28
Прочность бетона, %
0 20 26 31 35 39 43 46 61 77
10 27 35 42 48 51 55 59 75 91
15 30 39 45 52 55 60 64 81 100
20 34 43 50 56 60 65 69 87
30 39 51 57 64 68 73 76 95
40 48 57 64 70 75 80 85
50 49 62 70 78 84 90 95
60 54 68 78 86 92 98
70 60 73 84 96
80 65 80 92

Содержащиеся в официальных таблицах данные, конечно, должны служить ориентиром при самостоятельном обустройстве бетонных или железобетонных конструкций. Но применение таких данных должно происходить в плотной практической привязке к реальным условиям строительства.

Стандартный срок затвердевания бетона

Стандартное время застывания бетона составляет 28-30 дней. Нормальные условия для отверждения — температура +15…+22°С и влажность 60-100%. Длительность отверждения зависит от условий процесса, марки бетона и наличия дополнительных добавок в растворе.

прочность бетона

Корреляция прочности бетона с временем выдерживания и температурой среды.

ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ И ЗАМЕРЗАНИЯ РАСТВОРОВ.

ЭБУЛЛИОСКОПИЧЕСКИЙ И КРИОСКОПИЧЕСКИЙ ЗАКОНЫ РАУЛЯ

Примеры решения задач

Пример 1.

Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола C6H5NO2 в 10 г бензола. Эбулиоскопическая и криоскопическая константы равны 2,57 и 5,1 °С. Температура кипения чистого бензола

80,2 °С, температура замерзания –5,4°С.

Решение:

По закону Рауля:

где ∆tзам и ∆tкип – соответственно понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора; Кк и Кэ – соответственно криоскопическая и эбуллиоскопическая константы растворителя; g- масса растворенного вещества, г; G- масса растворителя, г; Мr- молекулярная масса растворенного вещества; Mr(С6H5NO2)= 123,11.

Повышение температуры кипения раствора нитробензола в бензоле:

Температура кипения раствора: tкип=80,2+2,09=82,29 °C.

Понижение температуры замерзания раствора нитробензола в бензоле:

Температура замерзания раствора tзам= 5,4 – 4,14 =1,26 °C.

Пример 2 Раствор камфоры массой 0,522 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0,461 ºС выше, чем чистый эфир. Эбуллиоскопическая константа эфира 2,16 ºС. Определите молекулярную массу камфоры.

Решение:

Молекулярную массу камфоры определяем, пользуясь соотношением

Mr=

Молекулярная масса камфоры равна 155,14.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

6.1. Вычислить повышение температуры кипения раствора, содержащего 0,488 г бензойной кислоты С7Н6О2 в 50,0 г хлороформа Ехлороформа=3, 88 град. Ответ: 0,31 град.

6.2. Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 0,5 моль растворенного вещества в 1000 г ацетона. Eацетона=1,5 град; температура кипения ацетона 56,0 град. Ответ: 56,75 град.

6.3. Вычислить температуру кипения раствора анилина в этиловом эфире, содержащего 12 г анилина С6Н5NH2 в 200 г раствора. Еэфира=2,12 град; температура кипения эфира 35,6 град. Ответ: 37°С.

6.4. В каком количестве сероуглерода нужно растворить 0,1 моль вещества, чтобы раствор кипел при 47°С? Температура кипения сероуглерода46,3°С;ЕCS2 =2,29 град.Ответ: 327 г.

6.5. Температура кипения эфира 35,6°С, Еэфира=2,12 град. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты, если 10%-ный раствор ее в эфире кипит при 37,53°С. Ответ: 122.

6.6. Раствор, содержащий 4,6 г глицерина С3Н5(ОН)3 в 200 г ацетона, кипит при 56,73°С. Чистый ацетон закипает при 56,3°C. Вычислить эбуллиоскопическую константу ацетона. Ответ: 1,72°.

6.7. Сколько граммов глюкозы С6Н12О6 растворено в 500 г воды, если раствор закипает при 100,258°С? Ответ: 45,35 г.

6.8. Сколько глицерина С3Н5(ОН)3 надо взять на 2 л воды, чтобы получить раствор с температурой кипения 106°С? Ответ: 2,156 кг.

6.9. 5 г некоторого вещества растворено в 200 г воды. Температура кипения раствора 100,432°С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 29,6.

6.10. Температура кипения раствора 0,36 г фосфора в 60 г сероуглерода (Е=2,4 град) на 0,12°С выше, чем у чистого растворителя. Чему равна молекулярная масса фосфора в растворе? Сколько атомов фосфора заключается в одной молекуле?

Ответ: Р4.

6.11. Температура кипения раствора 12,8 г серы в 250 г бензола (Е=2,57 град.) на 0,514°С выше, чем у чистого растворителя. Вывести молекулярную формулу серы в растворенном состоянии. Сколько атомов серы входит в состав одной молекулы этого вещества? Ответ: S8.

6.12. Определите температуру кипения 10%-ного водного раствора глюкозы С6Н12O6. Ответ: 100,32°C.

6.13. Определите температуру кипения раствора 1 г нафталина С10Н8 в 20 г эфира, если температура кипения эфира равна 35,6°С, а Е=2,16°. Ответ: 36,44 °С.

6.14. Раствор, состоящий из 9,2 г иода и 100 г метилового спирта, закипает при 65,0°С. Сколько атомов входит в состав молекулы иода, находящегося в растворенном состоянии? Температура кипения спирта 64,7°С, а E=0,84°. Ответ: I 2.

6.15. Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 100 г сахара С12Н22О11 в 750 г воды. Ответ: 100,2°С.

6.16. Вычислить процентное содержание сахара С12Н22O11 в растворе, температура кипения которого 100,13°С. Ответ: 7,88%.

6.17. В каком количестве воды следует растворить 23 г глицерина С3Н8О3, чтобы получить раствор с температурой кипения 100,104°С? Ответ: 1250 г.

6.18. Какая часть моля сахара C12H22O11приходится на 1 моль воды в растворе, температура кипения которого 100,039°С? Ответ: 1,35∙10-3 моль.

6.19. В скольких молях воды следует растворить 0,02 моля некоторого неэлектролита для получения раствора с температурой кипения 100,026°С? Ответ: 22,2 моль.

6.20. Температура кипения ацетона 56,1°С, а Е=1,73°. Вычислить температуру кипения 8%-ного раствора глицерина С3Н803 в ацетоне. Ответ: 57,73°С.

6.21. Температура кипения эфира 34,5°С, а Е=2,16°. Вычислить молекулярную массу бензойной кислоты, если известно, что 5%-ный раствор этой кислоты в эфире кипит при 35,53°С. Ответ: 122.

6.22. Температура кипения разбавленного раствора сахара C12H22O11 100,065°С. Вычислить осмотическое давление раствора при 0°С. Плотность раствора принять равной единице. Ответ: 271,5 кПа.

6.23. Раствор 55,4 г неэлектролита в 2,5 л воды кипит при 100,16°С. Чему равна молекулярная масса неэлектролита? Ответ: 72,0.

6.24. Повышение температуры кипения раствора 0,94 г фенола С6Н5ОН в 50 г этилового спирта (Е=1,16 град) 0,232°С. Найти молекулярную массу фенола. Ответ:94.

6.25. Раствор 15г хлороформа в 400г диэтилового эфира (Е=2,02 град) кипит при температуре, превышающей температуру кипения растворителя на 0,635°C. Вычислите молекулярную массу хлороформа. Ответ: 119,3.

6.26. При какой температуре должен кипеть раствор, содержащий 0,062 моль неэлектролита в 200 мл воды? Ответ: 100,16°С.

6.27. Раствор, содержащий 2,3 г С3Н8О3 в 100г ацетона (Ткип.=56,30С), кипит при 56,730С. Найдите Е для ацетона. Ответ: 1,720С.

6.28. Сколько граммов сахара С12H22O11 надо растворить в 100 г воды, чтобы а) повысить температуру кипения на 1 градус? б) Понизить температуру замерзания на 1 град? Ответ: а) 65,8 г; б) 18,4 г.

6.29. При растворении 13 г неэлектролита в 400 г диэтилового эфира (С2Н5)2O температура кипения повысилась на 0,453 градуса. Определить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 145.

6.30. Температура кипения водного раствора сахара C12H22O11 равна 101,4°С. Вычислить моляльность раствора. При какой температуре замерзает этот раствор? Ответ: 2 моль/кг; -3,72°С.

6.31. Вычислить понижение температуры замерзания раствора, содержащего 0,2 моль растворенного вещества в 750 г бензола (К=5,12 град). Ответ: 1,365 град.

6.32. Температура замерзания уксусной кислоты 16,65°С, а К=3,9 град. Вычислить температуру замерзания раствора, содержащего 0,1 моль растворенного вещества в 150 г уксусной кислоты. Ответ: 14,05 °С.

6.33. Вычислить температуру замерзания 10%-ного водного раствора глюкозы С6Н12О6. Ответ: -1,048 °С.

6.34. Температура замерзания бензола 5,5°С Криоскопическая константа 5,12 град. Сколько молей растворенного вещества содержится в 125 г бензола, если раствор замерзает при 4,99 °С? Ответ: 0,012 моль.

6.35. Сколько глицерина С3Н803 нужно растворить в 200 г воды, чтобы раствор замерзал при -1 °С? Ответ: 9,9 г.

6.36. Водный раствор сахара замерзает при -1,05°С. Сколько процентов сахара содержит этот раствор, если молекулярная масса сахара 342?

Ответ: 16,2%

6.37. Раствор, содержащий 1,74 г растворенного вещества в 45,0 г воды, замерзает при -1,2°С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 60.

6.38. Антифризы — жидкости с пониженной температурой замерзания, применяемые в системах охлаждения двигателей. Вычислить количество этиленгликоля С2Н4(ОН)2 которое необходимо прибавить к 1 кг воды для приготовления антифриза с температурой замерзания -15°С. Ответ: 500 г.

6.39. При растворении 0,502 г ацетона (СН3)2 CO в 100 г уксусной кислоты температура замерзания понижается на 0,339° C. Вычислить криоскопическуго константу уксусной кислоты. Ответ: 3,92 град.

6.40. Сколько граммов нафталина С10Н8 содержится в 3 кг бензола, если раствор замерзает при 4,55°С? Т.зам. бензола 5,5°С, а К=5,1 град. Ответ: 71,5 г.

6.41. В 250 г воды растворено 1,6 г некоторого неэлектролита. Температура замерзания раствора -0,2°С. Вычислить молекулярную массу неэлектролита.

Ответ: 59,5.

6.42. Раствор, содержащий 6 г мочевины в 50 г воды, замерзает при -3,72°С. Вычислить молекулярную массу мочевины. Ответ: 60.

6.43. Для приготовления охлаждающей жидкости на 20 л воды взято 6 л глицерина С3Н803. Чему равна температура замерзания приготовленной смеси? Плотность глицерина равна 1,26 г/мл. Ответ: -7,56°С.

6.44. Формалин, уксусная кислота и глюкоза имеют одинаковый элементарный состав: С — 39,97%; Н — 6,73% и О — 53,30%. Приготовлены три раствора: по 1,5 г каждого из перечисленных веществ на 25 г воды. Температура замерзания растворов равны: первого — 3,72 °C, второго -1,86°С и третьего — 0,62°С, Вывести молекулярные формулы указанных веществ. Ответ: Формалин СН2O; уксусная кислота СН3СOOН; глюкоза С6Н12O6.

6.45. Раствор 1,05 г неэлектролита в 30 г воды замерзает при -0,7°С. Вычислите молекулярную массу неэлектролита. Ответ: 92,5.

6.46. Какова температура замерзания раствора неэлектролита, содержащего 2,02∙1023 молекул в литре воды? Ответ: -0,62°С.

6.47. Определите формулу вещества, содержащего 39,34% углерода, 8,20% водорода и 52,46% серы, если раствор 0,2 г этого вещества в 26 г бензола замерзает при температуре на 0,318° ниже, чем чистый бензол. Oтвет: C4H10S2.

6.48. Понижение температуры замерзания раствора 0,052 г камфоры в 26 г бензола равно 0,067°C . Рассчитайте молекулярную массу камфоры. Ответ: 152,2.

6.49. Для приготовления охлаждающей жидкости на 30 л воды взято 9 л глицерина С3Н8О3. Чему равна температура замерзания приготовленного раствора? Плотность глицерина равна 1,261 г/мл. Ответ: 7,6°С.

6.50. При какой температуре будет замерзать 25%-ный раствор этилового спирта С2Н5ОН в воде? Ответ: -13,4°С.

6.51. При какой температуре будет замерзать раствор, содержащий в 4 л воды 500 г этиленгликоля С2Н4(ОН)2? Ответ: -3,73°C.

6.52. Сколько граммов нафталина С10Н8 находится в 8 кг бензола, если этот раствор замерзает при 3,4 5°С? Температура замерзания чистого бензола 5,40 °С. Ответ: 392 г

6.53. Вычислить процентное содержание сахара С12Н22О11 в водном растворе, температура замерзания которого -0,41°С. Ответ: 7%.

6.54. Вычислить температуру замерзания водного раствора мочевины СО(NH2)2, в котором на 100 молей воды приходится 1 моль растворенного вещества. Ответ: -1,033°С.

6.55. Раствор сахара С12H22O11 оказывает при 27°C осмотическое давление, равное 156 кПа. Принимая плотность раствора равной единице, вычислить температуру его замерзания. Ответ: -0,119°С.

6.56. В каком количестве воды следует растворить 0,5 кг глицерина С3H8O3 для получения раствора с температурой замерзания — 3°С? Ответ: 3,37 кг.

6.57. При растворении 0,4 г некоторого вещества в 10 г воды температура замерзания раствора понижается на 1,24°C. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества. Ответ: 60.

6.58. Водный раствор глицерина замерзает при температуре -2,79°С. Вычислить число молей глицерина, приходящихся на каждые 100 молей воды, и давление пара раствора при 20°С. Давление пара воды при 20°С равно 2,34 кПа Ответ: 2,7 моля.

6.59. Раствор сахара в воде показывает повышение температуры кипения на 0,312 °С. Вычислить величину понижения температуры замерзания этого раствора. Ответ: 1,116°С.

6.60. Давление пара водного раствора глицерина составляет 98% от давления пара воды при той же температуре. Вычислить процентное содержание глицерина в растворе и температуру кристаллизации раствора. Ответ: 9,44%; -2,1°С.

Особенности заливки бетона при низких температурах

Время застывания цементного раствора зависит от температуры. При низкой температуре время существенно увеличивается. В строительной сфере принято называть погоду холодной при снижении уровня термометра в среднем до отметки 4°С. Чтобы успешно использовать цемент в холода, важно предпринять защитные меры для предотвращения замерзания раствора.

Особенности заливки бетона при морозеОсобенности заливки бетона при низких температурах

Схватывание бетона в условиях низких температур протекает несколько иначе, наибольшее значение на итоговый результат оказывает температура воды. Чем теплее жидкость, тем быстрее протекает процесс. В идеале для зимы стоит обеспечить показатель термометра на уровне 7-15°. Даже в условиях подогрева воды окружающий холод замедляет скорость гидратации цементного раствора. Приобретение прочности и схватывание занимает больше времени.

Для расчёта сколько застывает цемент важно учесть закономерность, что падение температуры на 10° приводит к снижению скорости отвердения в 2 раза. Важно проводить расчёты, так как преждевременное снятие опалубки или эксплуатация бетона может привести к разрушению материала. Если окружающая температура опустится до -4°С и отсутствуют добавки, утеплители или подогрев, раствор кристаллизуется, а процесс гидратации цемента остановится. Конечное изделие утратит 50% прочности. Время застывания увеличится в 6-8 раз.

Несмотря на то, что следует определять, сколько времени застывает бетон, и приходится контролировать процесс твердения, есть обратная сторона – возможность улучшить качество результата. Снижение температуры увеличивает прочность бетона, но только до критической отметки -4°С, хотя процедура и требует больше времени.

Уход за бетоном после заливки: основные цели и методы

Процессы, связанные с проведением мероприятий, которые предшествуют распалубке, содержат несколько технологических приемов. Цель выполнения таких мероприятий одна – создание железобетонной конструкции, максимально соответствующей по своим физико-техническим свойствам параметрам, которые заложены в проект. Основополагающим мероприятием, безусловно, является уход за уложенной бетонной смесью.

Уход заключается в выполнении комплекса мероприятий, которые призваны создать условия, оптимально соответствующие происходящим в смеси физико-химическим преобразованиям, во время набора прочности бетона. Неукоснительное следование предписанным технологией ухода требованиям позволяет:

  • свести к минимальным значениям усадочные явления в бетонном составе пластического происхождения;
  • обеспечить прочностные и временные значения бетонного сооружения в параметрах, предусмотренных проектом;
  • предохранить бетонную смесь от температурных дисфункций;
  • препятствовать прелиминарному отвердению уложенной бетонной смеси;
  • предохранить сооружение от различного происхождения воздействий механического или химического генеза.

Процедуры ухода за свежеобустроенной железобетонной конструкцией следует начинать непосредственно по окончании укладки смеси и продолжаться до тех пор, пока ей не будет достигнуто 70 % прочности, предусмотренной проектом. Это предусматривается требованиями, изложенными в пункте 2.66 СНиПа 3.03.01. Распалубку можно провести и в более ранние сроки, если это обосновано сложившимися параметрическими обстоятельствами.

После окончания укладки бетонной смеси следует провести осмотр опалубочной конструкции. Цель такого осмотра – выяснение сохранения геометрических параметров, выявление протечек жидкой составляющей смеси и механических повреждений элементов опалубки. С учетом того, сколько времени застывает бетон, точнее сказать – с учетом времени его схватывания, проявившиеся дефекты необходимо устранить. Среднее время, за которое может схватиться свежеуложенная бетонная смесь, составляет около 2-х часов, в зависимости от температурных параметров и марки портландцемента. Конструкцию необходимо предохранять от любого механического воздействия в виде ударов, сотрясений, вибрационных проявлений столько, сколько времени сохнет бетон.

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Повышение прочности бетона на сжатие коррелирует с увеличением вязкости смеси. Это означает, что с увеличением марки материала время схватывания и твердения сокращается.

Продолжительность реакций для бетона разных марок

Марка материала Время схватывания, часов Время твердения, суток
М100 3-3,5 До 30
М200 2-2,5 14-25
М300 1,5-2 7-14
М400 1-2 4-7
М500 <1 2-4

Продолжительность набора прочности зависит от состава смеси, влажности, температуры внешней среды и материала.

Марка и назначение раствора определяют и критическую прочность бетонного камня. Это значение, по достижении которого конструкция продолжит твердеть после замерзания без потери эксплуатационных свойств. Данный показатель зависит от марки следующим образом:

  • для бетона М100 и М150 он соответствует 50%;
  • для М200, М250, М300 и М350 — 40%;
  • для М400, М450 и М500 — 30%;
  • для нагруженных конструкций (вне зависимости от марки) — 70%.

Если в момент замерзания образец имеет соответствующий уровень прочности на сжатие, то температурные перепады незначительно повлияют на его прочность. При замерзании на ранних стадиях твердения без применения противоморозных добавок прочность готовой конструкции падает не менее чем на 50%. Например, для марки М200 критической точкой прочности является 80 кгс/см² или 8 МПа.

Наиболее часто для фундаментов и нагруженных конструкций используются марки бетона от М300. Снятие опалубки со стандартных конструкций допускается через 4-5 дней при наличии щелей между щитами формы и бетоном. Для перекрытий и лестниц длиной не более 6 м время выдержки продлевается до 14 дней, для длинных лестниц — до 28 дней. Мосты, дамбы и другие ответственные и тяжело нагруженные конструкции выдерживаются в форме до 90 дней.

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.

Критическая прочность бетона: что это такое

Критическая прочность бетона особенно важна в зимнее время. После достижения критической прочности бетону уже не страшны морозы. Если бетон замерз до достижения критической прочности, то, хотя после оттаивания он продолжит твердение, в итоге получится менее прочный бетон, чем было запроектировано.

Критическая прочность

Какую прочность считать критической, определяет проектная документация. Обычно она составляет 30–50%, иногда 70% от расчетной.

Специальные добавки

Стремительное или слишком медленное схватывание и твердение смеси снижает прочность бетона. Медленное застывание дополнительно увеличивает расходы на уход за конструкцией. Для коррекции скорости отверждения применяются добавки, которые регулируют кинетику процесса.

Существует два типа добавок, регулирующих процесс твердения раствора:

  1. Ускоряющие. Реагенты этого типа сокращают время до начала схватывания на 30-40%, ускоряют затвердевание и улучшают прочностные свойства материала. Они добавляются в смесь при промышленной штамповке бетонных изделий, заливке фундаментов, перекрытий и иных строительных конструкций при пониженных температурах. Наиболее дешевые ускоряющие добавки — это хлористый кальций и поташ (углекислый калий). В перечень востребованных строительных составов для ускорения отверждения входят: Релаксор, Аддимент В3, Форт-УП2, Поззолит-100, Конкрит-Ф и др.
  2. Замедляющие. Пластификаторы и замедлители схватывания положительно влияют на удобоукладываемость и подвижность раствора. Они применяются при доставке бетона в передвижных смесителях, задержках в строительстве и заливке конструкций при температуре выше +25…+30°С. Пластифицирующие свойства замедлителей позволяют отказаться от виброуплотнения при укладке бетона с малой подвижностью. Наиболее распространенными замедляющими добавками являются НТФ-кислота, цитрат и глюконат натрия, Линамикс, SikaPlast 520 N, Frem Linas 200 и др.

При заливке в условиях низких температур используются противоморозные реагенты. Они понижают температуру замерзания воды, препятствуя ее фазовым переходам при 0…+4°С.

В зависимости от вида и концентрации добавок они позволяют работать с бетонным раствором при температуре до -15…-25°С. К морозоустойчивым реагентам относятся нитрит натрия, нитрат-нитрит кальция, карбамид и др.

Правила использования

Специалисты рекомендуют придерживаться нескольких правил при работе с монтажной пеной.

  • Поскольку устранить с кожи монтажную пену нелегко, сначала следует вооружиться рабочими перчатками.
  • Для того чтобы состав перемешался, следует тщательно встряхнуть его на протяжении 30–60 секунд. В противном случае будет поступать из баллона смолистый состав.
  • Для быстроты адгезии обрабатываемую деталь увлажняют. Затем можно переходить непосредственно к нанесению пены. Баллон необходимо держать днищем вверх для вытеснения монтажной пены из баллона. Если этого не делать, газ вытиснится наружу без пены.
  • Запенивание проводят в щелях, у которых ширина не более 5 см, а если больше, то пользуются полистрилом. Он экономит пену и предотвращает расширения, которые чаще всего приводят к разрушению конструкции.
  • Запенивают снизу вверх равномерными движениями, заполняя треть щели, потому что пена застывает с расширением и заполняет ее. При проведении работ при низких температурах, можно работать только подогретой в теплой воде пеной до +40ºС.
  • Для быстрой схватываемости необходимо обрызгать поверхность водой. Запрещается обрызгивание при отрицательной температуре, так невозможно получить желаемый эффект.
  • При случайном попадании монтажной пены на двери, окна, полы необходимо устранить ее с помощью растворителя и тряпки, а затем помыть поверхность. В противном случае состав застынет и удалить его без порчи поверхности будет очень трудно.
  • Через 30 минут после использования монтажного состава можно срезать излишки и оштукатурить поверхность. Для этого очень удобно использовать ножовку или нож для строительных нужд. Полностью схватывание пены начинается после 8 часов.

Профессионалы рекомендуют перед работой с монтажной пеной внимательно ознакомиться с мерами предосторожности

  • Герметик способен привести к раздражению кожи, глаз и дыхательных путей. Поэтому рекомендуется рабочему использовать защитные очки, перчатки и респиратор при плохой вентиляции. После затвердевания пена не оказывает вред для здоровья человека.
  • Во избежание приобретения подделок следует пользоваться некоторыми рекомендациями: спросить в магазине сертификат на продукцию; изучить качество этикетки. Так как подделки стараются производить с минимальными расходами, полиграфии не придают особого значения. На таких баллонах невооруженным глазом видны дефекты этикетки: смещение красок, надписей, иные условия хранения; дата изготовления. Просроченный материал теряет все свои основные качества.

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.

Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетона

Основным документом, в котором прописаны правила контроля прочности бетона, определены его сроки и условия твердения, является ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». Также бетонные работы регламентируются ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».

В промышленном строительстве процесс набора прочности бетона может регулироваться локальными правовыми актами, к примеру, правилами производства работ.

Как измерить прочность бетона

Чтобы измерить прочность бетона, можно воспользоваться одним из следующих методов:

  • Заранее подготовить образец для замеров. Для этого способа подготавливается заготовка из бетона, которая через определенный промежуток времени будет подвержена ряду тестов. Заготовка размещается в тех же условиях, что и основная бетонная конструкция. 
  • Использование ультразвуковых приборов оценки прочности бетона. Наиболее популярный метод, который используется при возведении крупных строительных объектов. Принцип работы ультразвукового прибора крайне прост: чем прочнее бетон, тем быстрее внутри него перемещаются ультразвуковые волны. 

Если использовать ультразвуковой измеритель прочности, не потребуется при помощи различных формул выяснять, сколько застывает бетон. Конструкция подвергнется нагрузки сразу же после получения необходимых показателей прочности. 

При помощи специального устройства измерить показатели прочности удается в максимально короткие сроки

При помощи специального устройства измерить показатели прочности удается в максимально короткие сроки Источник stefs.ru

proportsii-betona-chto-vkhodit-v-sostav-betona-i-raschet-komponentov-dlya-rastvora-111628.jpg

Рекомендации

Бетон – многофункциональный состав, из которого можно возвести любые конструкции. В современном строительстве используются самые разные составы цемента и способы его обработки:

  • первым этапом строительства здания является составление схемы и расчёт нагрузки. Прочность и плотность цемента зависит от различных характеристик. Важно соблюсти все правила кладки для получения расчётной прочности;

  • в частном строительстве распространены блоки из цемента и опилок. Они улучшают теплоизоляционные свойства, снижают нагрузку на фундамент, позволяют легко и быстро укладывать стены. Их можно изготавливать самостоятельно. Цементно-стружечные плиты для пола формируются по аналогичному алгоритму с блоками;
  • во влажных помещениях есть необходимость в дополнительной защите бетона. Используется специальная краска для цементного раствора, так как стандартные смеси не покрывают бетонную стену полностью;
  • одной из самых востребованных и частых процедур работы с раствором является стяжка. Пропорции цемента и песка для стяжки отличаются в зависимости от поставленной задачи.

Сколько времени сохнет цемент в помещении и на улице

Прямая зависимость скорости схватывания от температуры дает возможность точно определить сколько сохнет раствор цемента с песком внутри и снаружи здания. В помещении воздух прогрет более равномерно, поэтому можно подсчитать время достаточно точно. Для вычисления срока затвердевания на открытом пространстве необходимо сделать замеры температуры с интервалом в несколько часов в течение суток. Благодаря факторам окружающей среды время может существенно измениться.

Разница дневных и ночных показаний могут отличаться на 10-20° C. Необходимо определить среднесуточное значение, которое и станет основным критерием при определении времени затвердевания цементного раствора на улице. При этом показатель влажности воздуха в помещении, как правило, ниже, значит процесс испарения идет активнее, особенно, если здание оборудовано системой отопления. Пересушивание смеси приведет к ухудшению качеств. Если при оштукатуривании стен это не может являться критическим дефектом, то стяжке необходима прочность, поэтому нужно защитить поверхность от пересыхания.

Твердение бетона в условиях отрицательных температур

В зимнее время работы с бетоном проводятся тогда, когда есть возможность обеспечить гидро- и теплоизоляцию после заливки смеси. Из-за отрицательных температур гидротация значительно замедляется, как результат, бетон медленно набирает прочность. Для получения прочности при температуре в -5°C времени нужно больше 6-8 раз, в сравнении с температурой в +20°C.

При работе в осенних и зимних условиях требуется четко соблюдать время набора прочности. Чем ниже температура, тем больше времени потребуется для полного застывания. Ускорить ситуацию могут дополнительные смеси, рассчитанные на холод.

5 / 5 ( 1 )

Рекомендации по ускорению процесса

Соблюсти необходимые условия для заливки не всегда возможно: в жаркую и холодную погоду температура отклоняется от оптимальной не менее чем на 15-20°С, а влажность может составлять ниже 60%.

Чтобы избежать пагубного влияния низкой влажности, высоких и низких температур, бетонщики прибегают к специальным методам ухода. К ним относится обработка горячим влажным паром, применение теплых опалубок, закладка электродов и греющих проводов в тело бетонного изделия и др.

При заливке фундамента строители прибегают к мерам защиты бетона на этапе смешивания, но редко дополнительно подогревают готовую конструкцию. Это обусловлено тем, что основа здания должна пройти этапы усадки и стабилизации грунта. В этом случае возникшие дефекты не скажутся на прочности дома, а будут устранены с помощью дополнительного слоя бетона.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...