График набора прочности бетона

Дата публикации: 21.05.2024
Раствор бетона любой марочной прочности является пластичным материалом, застывание которого зависит от количества воды, присутствия модифицирующих добавок, уровня влажности и температур. Стандартным периодом, в течение которого происходит преобразование раствора в искусственный камень и достигается 100% твердости, является 28 дней. Затем набор прочности бетона не останавливается, может увеличиться в 1,5-2 раза.

Твердение раствора

При взаимодействии минеральной основы с водой происходит гидратация. К клинкерным частицам присоединяются молекулы влаги, благодаря чему образуется монолитное тело с высоким уровнем твердости. Комплексная химическая реакция, протекающая после заливки раствора, проходит в два этапа. Первая стадия – схватывание, вторая – твердение бетона.
Твердение раствора

Схватывание раствора

На этом этапе происходит преобразование раствора в твердое состояние. Об окончании процесса можно судить по утере подвижности минеральной массой. Одним из компонентов бетонного раствора является трехкальциевый алюминат. Это соединение, активно участвующее в процессе гидратации. Компонент влияет на построение первичных связей, образующихся в течение первых двух часов в стандартных условиях. Время может значительно сокращаться при добавлении полимерных добавок. В этом случае бетонный раствор может начать схватываться через 30-40 минут.

Чем больше поднимается температура воздуха, тем быстрее идет испарение воды. Это влияет на скорость реакций. Пример:

При температуре +20℃. Смесь схватывается за 1-2 часа. Процесс начинается через 2 часа после завершения замешивания бетонного раствора.
При температуре 0℃. Материал схватывается 9-10 часов. Процессы активируются через 5-6 часов после замешивания раствора.

При заливке раствора зимой при низких температурах используют ускорители – хлорид кальция, сульфат натрия или соль азотной кислоты. Также применяется нагрев смеси до +80℃, используются укрывные теплоизоляционные материалы. При высоких температурах летом, напротив, требуется удлинение времени схватывания. Дополнительные меры применяются при заливке бетонной смеси этапами или транспортировке пластичного раствора на дальние расстояния. Время сохранения рабочих характеристик ограничено, но успешно замедляется следующими способами:
  • непрерывным перемешиванием;
  • использованием заменителей схватывания.
После застывания и потери пластичности раствора, которая отмечается через 24 часа в большинстве случаев, начинается вторая стадия – твердение бетона. Рассмотрим подробнее этот процесс.
Схватывание раствора

Твердение материала

С началом второй стадии начинается набор прочности бетона. Сухой раствор, соединенный с водой, окончательно переходит в цельное состояние. Свободная вода, оставшаяся после схватывания, при твердении уходит из смеси. Часть ее испаряется, а некоторое количество преобразуется в стойкие соединения. Для нормального течения процесса твердения оптимальная температура составляет от +18 до +25℃. На поверхности бетона поддерживается влажность 90%. Для этого материал при твердении все время смачивают, накрывают пленкой. При требуемых уровнях температуры и влажности обеспечивается баланс связываемой и испаряющейся воды. Особенности процесса отвердения:

  1. При слишком высокой температуре воздуха происходит чрезмерно активное испарение воды. Гидратация не может происходить в правильном русле. Нарушается равномерность рабочих характеристик в разных слоях. Снижается прочность на сжатие.
  2. В период твердения бетона следует избегать замораживания поверхности. Последствия зависят от достижения раствором уровня критической прочности. Если он был достигнут, то после размораживания процесс твердения продолжится до максимальных показателей. В противном случае материал потеряет до 50% рабочих характеристик.
Говоря о наборе прочности, следует упомянуть распалубочную величину. Ее уровень составляет примерно 70% от марочной характеристики. Это прочность, которой достаточно для снятия опалубки без последствий.
Твердение бетона

Набор прочности по суткам

От пропорций воды и сухого компонента зависит, через сколько дней произойдет полное застывание и раствор наберет указанную в сопроводительных документах прочность. В таблице представлены общие сведения, позволяющие оценить твердение материала посуточно в зависимости от температуры и придерживаться графика. Проценты вычисляются от заявленной производителем прочности. Учитывается предельный интервал 261-1310 кг/см2.

Таблица набора прочности бетона

Среднестатистические величины набора прочности бетона, изготовленного с использованием цемента марок М400-500, позволит рассчитать необходимое для твердения время.

Срок застывания раствора и класс прочности

У разных марок бетона время застывания отличается. Эту информацию можно посмотреть в инструкции производителя. Общие показатели:

Скорость твердения в зависимости от условий

На процесс твердения бетонной смеси влияет качество исходного сырья, жесткость раствора, количество компонентов. Также скорость застывания зависит от обработки бетона и дальнейшего ухода. Влажность около поверхности должна быть не менее 80%. Оптимальный показатель – 90-93 %. Условия твердения можно модифицировать разными способами:

  1. Изменением дозировки воды. Стандартное рекомендуемое соотношение – 3 части на 5 частей сухого вещества. Если добавить воды больше, внутри бетонного массива появятся пустоты. Такие действия влияют на затвердевание и степень прочности.
  2. Увеличением времени размешивания. Может использоваться ручной способ или применяются автоматические устройства. При перемешивании из раствора испаряется вода. Если процесс продолжать более 2 часов, прочность бетона снизится.
  3. Соотношением компонентов. Раствор состоит из песка, цемента, гравия. Увеличением или уменьшением количества компонентов можно влиять на процесс твердения. При этом изменяется качество и прочность бетона.
Чтобы избежать ошибок, рекомендуется доверять выполнение расчетов профессионалам. Это исключит лишний расход материалов и непредвиденные траты.

Способы ухода за бетоном

Необходимо обеспечить защиту от интенсивного испарения воды. Укрытие поверхности полиэтиленовой пленкой, брезентом или рубероидом позволит избежать растрескивания поверхности, снижения прочности. Для оптимизации твердения бетона важно обеспечить:

  • равномерность температур по всему объему (искусственное охлаждение);
  • защиту от низких температур (утепление, прогрев, введение добавок).
Для обеспечения набора прочности до номинальных величин может применяться комплекс технологических приемов.
Уход за бетоном

Как ускорить твердение бетона

Для ускорения твердения важно правильно подбирать марку материала с учетом климатических особенностей. В условиях холода рекомендуется использовать растворы с глиноземистым цементом, который отличается высокой теплоотдачей в процессе созревания.

Как упоминалось выше, к методам ускорения набора прочности и твердения относят:
  • подогрев раствора;
  • применение спецдобавок.
Для прогревания используются электроды, паровые системы, инфракрасные приборы. Методика подбирается с учетом особенностей объекта и температурных условий твердения.
Бетономешалки АСАН
Наша компания занимается производством бетономешалок. Выпущенные нами устройства успешно используются в РФ и даже в странах ближнего зарубежья.

Наше оборудование надежное и долговечное, так как оно создается на основе цельносварного каркаса. Бочка тоже имеет цельносварную конструкцию, независимо от объема. Поэтому она не боится нагрузок и не страдает от износа.