Набор прочности бетона во времени: График набора прочности бетона, таблица прочности бетона

набор прочности бетона по времени, часы, сутки.

Таблица — набор прочности бетона по времени, часы, сутки.

Набор прочности бетона (в часах)

Набор прочности бетона (в сутках)

» От чего зависит и как быстро происходит набор прочности бетона

Изготовление различных конструкций предполагает заливку бетона, главной характеристикой которого является прочность на сжатие. При этом нагружать конкретный элемент нельзя, пока не завершится набор прочности бетона. Данный процесс зависит от ряда факторов, к которым относятся не только внешние условия, но и состав самой смеси.

Для достижения марочного значения, как правило, требуется четыре недели (28 дней). Чтобы будущая конструкция прослужила достаточно долго, необходимо ясно представлять, как осуществляется сам процесс, и сколько времени требуется для его завершения. Процесс включает две стадии. На первой происходит схватывание бетона. На второй он твердеет и набирает прочность.

Стадия схватывания

Схватывание происходит в течение первых суток с момента его приготовления. Сколько времени потребуется для завершения первой стадии напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Теплая погода

В летний период, когда температура 20 °C и выше, на схватывание может потребоваться около часа. Процесс начнется приблизительно через два часа после приготовления смеси и завершится, следовательно, через три.

Прохладное время года

При похолодании время начала и завершения стадии сдвигается. Для схватывания требуется больше суток. При нулевой температуре процесс начинается, как правило, только через 6 – 10 часов после приготовления раствора и может длиться до 20 часов после заливки. В жаркую погоду время, наоборот, уменьшается. Иногда для схватывания достаточно 10 минут.

Уменьшение вязкости раствора

На первой стадии приготовленная смесь остается подвижной. В этот период еще можно оказать механическое воздействие, придав изготавливаемой конструкции требуемую форму.

Продлить стадию схватывания позволяет механизм тиксотропии, способствующий уменьшению вязкости смеси при оказании механического воздействия. Именно поэтому перемешиваемый в бетономешалке раствор намного дольше может находиться на первой стадии.

Однако следует учесть, что ряд процессов вызывает необратимые изменения в смеси, что негативно отражается на качестве затвердевшего бетона. Особенно быстро «сваривание» происходит в летний период.

Стадия твердения

После схватывания бетон начинает твердеть. Для завершения процесса и окончательного набора прочности может потребоваться несколько лет. Марку бетона можно будет определить через четыре недели.

Стоит учесть, что прочность бетон набирает с различной скоростью. Наиболее интенсивно процесс протекает в первую неделю после заливки бетона. Уже в первые трое суток данный показатель в нормальных условиях составляет около 30% от марочного значения, определяемого через 28 дней после заливки.

В течение первых 7 – 14 суток раствор набирает до 70 % от указанного значения, а через три месяца на 20 % превышает его. После этого процесс замедляется, но не прекращается.

Через три года показатель может вдвое превысить значение, полученное через 28 дней после заливки. Специальная справочная таблица позволяет узнать, какой процент от марочного значения наберет состав при конкретной температуре через определенное количество дней.

От чего зависит набор прочности?

На процесс набора прочности влияет множество факторов. Однако основными можно считать:

• температуру;
• влажность;
• марку бетона;
• время.

Температура

Чем холоднее на улице, тем медленнее повышается прочность бетона. При отрицательных температурах процесс останавливается, так как замерзает вода, обеспечивающая гидратацию цемента. Как только температура воздуха повысится, набор прочности бетона продолжится. При снижении температуры может опять остановиться.

При наличии в составе различных модификаторов время твердения может уменьшаться, а температура, при которой процесс останавливается, снижаться. Производители предлагают специальные быстротвердеющие составы, способные набрать марочную прочность уже через две недели.

Потепление способствует ускорению процесса созревания бетона. При 40 °C марочное значение может быть достигнуто уже через неделю. Именно поэтому заливку бетона на приусадебном участке для сокращения сроков строительства лучше производить в жаркую погоду.

Зимой может потребоваться подогрев бетона, что выполнить собственными силами крайне проблематично: требуется специальное оборудование и знание технологии выполнения работ. Следует учесть, что нагрев раствора свыше 90 °C недопустим.

Чтобы понять, как температура оказывает влияние на процесс твердения, стоит изучить график набора прочности бетона. Кривые построены на основании информации, собранной для марки М400 при различных температурах. По графику можно определить, какой процент от марочного значения будет достигнут через определенное количество суток. Каждая кривая соответствует конкретной температуре. Первая линия 5°C, последняя – 50° С.

График позволяет определить срок распалубки монолитной конструкции. Опалубку можно снимать, как только прочность превысит 50% от своего марочного значения. Следует обратить внимание, что согласно графику, если температура воздуха ниже 10 °C, марочное значение не будет достигнуто даже через две недели. При таких погодных условиях уже стоит задуматься о подогреве заливаемого раствора.

Время

Для определения нормативно-безопасного срока начала работ часто используется следующая таблица. В ней в зависимости от марки бетона и его среднесуточной температуры приведена информация о наборе прочности через определенное количество суток:

Если нормативно-безопасный срок установлен на уровне приблизительно 50%, то безопасным сроком начала работ можно считать 72 – 80% от марочного значения.

В зависимости от времени выдержки искомое значение можно определить по следующей формуле:

прочность на n-ый день = марочная прочность *(lg (n) / lg (28)). Причем n не может быть меньше 3-х дней.

Состав и характеристики цемента

Если сразу после заливки цемент способен набирать прочность благодаря своему тепловыделению, то после замерзания воды процесс неизменно остановится. Именно поэтому при выполнении работ в зимний и осенне-весенний период предпочтительно использовать смеси с противоморозными добавками.

Глиноземистый цемент после укладки способен выделить в семь раз больше тепла, чем обычный портландцемент. Именно поэтому приготовленная на его основе смесь набирает прочность даже при отрицательной температуре.

Марка также оказывает влияние на скорость процесса. Чем ниже марка, тем выше критическая прочность. Таблица наглядно отражает такую зависимость:

Влажность

Пониженная влажность негативно отражается на процессе. При полном отсутствии влаги гидратация цемента становится невозможной, и твердение практически останавливается.

При максимальной влажности и высокой температуре (70 – 90 °C) скорость нарастания прочности значительно повышается. В таком режиме осуществляется пропаривание состава в автоклавах паром высокого давления.

Нагрев до столь высоких температур при минимальной влажности неизбежно приведет к высыханию залитого раствора и снижению скорости набора. Чтобы этого не произошло, следует своевременно производить увлажнение. В таком случае в жаркую погоду прочность будет набрана в минимально возможные сроки.

Набор прочности бетона. Твердение бетона при разных температурах. Сроки набора прочности бетона при устройстве бетонных полов.

Набор прочности бетона значительно зависит от температуры, что ограничивает скорость выполнения бетонных работ, устройство бетонных полов, и, соответственно, сроки сдачи строительных объектов в эксплуатацию.

Твердение бетона — относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения % от 28-суточной.

Для ускорения набора прочности бетона и уменьшения времени выдержки рекомендуется использовать бетон (пескобетон) с пониженным водоцементным отношением (В/Ц). При В/Ц=0,4 сроки, приведенные в таблице, уменьшаются в 2 раза.

Для этого в бетон добавляются суперпластификаторы (С-3, Лигнопан Б-4 и т.п.)

Таблица «Твердение бетона» показывает, что сроки устройства бетонных полов и бетонных конструкций значительно зависят от температуры. Из таблицы видно, что если устройство бетонных полов производится при низких температурах, то это отразиться на наборе прочности бетона, то есть прочность будет недостаточна для передачи полов в эксплуатацию.

В большинстве случаев устройство бетонных полов выполняется для дальнейшего нанесения финишных покрытий: полимерных полов, полимерных наливных полов и т.п. Медленный набор прочности бетона вынуждает увеличивать перерыв между устройством бетонных полов и началом устройства полимерных покрытий, что приводит к увеличению общих сроков работ.

Можно ли ускорить набор прочности бетона, даже если твердение бетона происходит при низких температурах? — Да можно!
ООО «ТэоХим» производит добавки для бетона, которые позволяют значительно увеличить скорость набора прочности бетона. Например, если «обычный» бетон необходимо выдерживать до нанесения защитной пропитки около месяца (28 дней), то добавка для бетона «Эластобетон-А» позволяет ускорить твердение бетона, и нанести пропитку уже на 7-8день после того, как выполнено устройство бетонных полов. Для укладки окрасочных и кварцевых полимерных полов, наливных полимерных полов необходимые сроки твердения бетона с добавками Эластобетон-А сокращаются в 2 раза — с 28 суток до 12-14 суток.

Таким образом, добавки для бетона Эластобетон значительно ускоряют набор прочности бетона и дают значительный экономический эффект за счет уменьшения сроков ввода объектов в эксплуатацию.

12янв14

особенности, график и от чего зависит?

Основная характеристика бетона, которая определила его широкое распространение — это высокая прочность. Материал набирает любую прочность в реальных условиях, так как есть много причин, которые способствуют недобору величины, соответствующей бетону определенной марки. Знание этих причин и их особенностей способствует формированию бетонных фундаментов, конструкций с максимальными эксплуатационными показателями.

Процесс набора

Физико-химические реакции гидратации создают новые монолитные соединения, которые придают материалу свойства искусственного камня. Новое качество формируется в течение многих суток (окончательно примерно через полгода) и в идеале прочностные свойства бетонной конструкции должны соответствовать бетону определенного класса и марки. По времени процесс вызревания камня имеет две последовательные стадии: начальная — схватывание, и завершающая — твердение. По его завершении бетон может нагружаться.

Вернуться к оглавлению

Схватывание

Схема возможного расслоения бетонной смеси: а — в процессе транспортирования и уплотнения, б — после уплотнения; 1 — направление, по которому отжимается вода, 2 — вода, 3, 4 — мелкий и крупный заполнители.

Бетоном пользуются не сразу после затвердения, так как может потребоваться некоторое количество времени, чтобы довезти материал до объекта. Смесь должна оставаться подвижной, чему способствует механическое перемешивание раствора в миксере автосмесителя. Тиксотропия позволяет сохранить основные свойства смеси до ее заливки, откладывая старт начальной стадии созревания. Однако следует знать, что если время затянуть или температура поднимется, развивается необратимый процесс «сваривания» раствора, в результате которого занизятся его характеристики.

Длительность схватывания находится в зависимости от температуры воздуха — от 20 мин. до 20 часов. Наибольшая продолжительность данного процесса зимой при температурных значениях около 0 град. Заливка фундамента в этот период будет сопровождаться удлинением интервала начала схватывания от 6 до 10 часов, а сама стадия растянется на 15 – 20 ч.

Оптимально заливать бетон в форму при 20 градусах. Тогда при условии, что раствор затворен за час до заливки, схватывание начнется через один час и завершится через 60 мин. Жаркая погода способствует практически моментальному схватыванию раствора за 10 – 20 мин.

Вернуться к оглавлению

Твердение

Оптимальное течение гидратации при твердении раствора: температурный коридор от 18 до 20 град. , влажность близкая к 100%. Отклонения от данных параметров в значительной степени изменяют скорость твердения камня. Полное вызревание бетона длиться несколько лет.

Вместе с тем на этой стадии скорость твердения закономерно изменяется со временем. К примеру, для бетона М300 к концу 3-го дня она достигает 50%, на 14–й день составляет до 90%, а на 28 день — 100%. Далее через три месяца прочность повышается еще на 20%, а через 3 года может стать на 100% больше, чем была к концу 28 суток после затворения.

Вернуться к оглавлению

Особенности набора прочности

Снижение температурных показателей среды ведет к замедлению твердения. Нулевая отметка на термометре останавливает процесс из-за замерзания воды в камне (снижается качество бетона), а подъем значений снова его возобновляет. Смесь начинает высыхать при недостатке или отсутствии влаги, однако это может замедлить и остановить правильное твердение, что воспрепятствует набору заданного свойства бетоном. А вот автоклавное отвердение смесей значительно ускоряется при повышенных значениях температурно-влажностного режима: 80 – 90 град. и 100% влажности, что ведет к ускоренному росту прочностных показателей. За счет влаги в воздухе может сокращаться интервал набора прочности раствором, который уложен открыто.

Бетоны более высоких марок (состоят из большего количества цемента лучшего качества) твердеют и набирают прочность быстрее, поэтому обрабатывать их следует более оперативно. В интервале с 3-х по 10-е сутки после укладки нормативный набор прочности бетона обеспечивается близкими к идеальным условиями выдержки. В теплую погоду раствор укрывается влагоемкими материалами, через которые камень увлажняется круглосуточно 6 – 7 раз, и перекрывается плотной пленкой.

В солнечную погоду он укрывается от прямых лучей. Зимой бетон может искусственно прогреваться изнутри, утепляться, обогреваться тепловыми генераторами, чтобы предотвратить замерзание воды, и изолируется от осадков. Важным параметром для продолжения работ является нормативно-безопасный срок набора прочностных свойств. Таблица 1 показывает зависимость от марки бетона и среднесуточной температуры значений прочностных показателей бетонов через соответствующее количество суток.

Таблица 1

Нормативно-безопасным сроком созревания бетонов можно считать значение 50%, а безопасным — от 72% до 80% от марочного значения, что, к примеру, важно знать при работах на фундаменте.

Вернуться к оглавлению

От чего зависит набор прочности?

Факторы, которые управляют набором прочностных свойств камня, включают: сколько времени прошло после заливки, температурно-влажностный режим выдерживания, качество (активность) и марку цемента, соотношение воды и цемента в растворе, пропорции компонентов в смеси, способ уплотнения, технологию перемешивания, способ и скорость укладки, качество и регулярность увлажнения, наличие пластификаторов (добавок-ускорителей твердения) в смеси зимой и пр. Поднятие марки бетона зависит от увеличения доли и более высокой марки цемента в смеси, пропорций компонентов. Марка прямо влияет на набор прочности бетона. Для низких марок критическая прочность имеет большее значение. Таблица 2 отражает данную закономерность.

Таблица 2

Поэтому прочностью фундамента из бетона высокой марки определяется надежность, долговечность конструкции здания. Камень в холодную погоду приобретает прочность благодаря собственному тепловыделению, но для нормализации графика формирования камня целесообразно применять соответствующие добавки, ускоряющие твердение и снижающие температуру остановки гидратации. С ними смесь набирает марочную прочность уже через 14 суток. Удачным решением также станет изменение составляющих в бетоне. К примеру, глиноземистый цемент набирает прочностные показатели даже в морозы, так как выделяет примерно в 7 раз больше собственного тепла по сравнению портландцементом.

В наборе этого свойства существенную роль играют форма и фракция зерен натуральных наполнителей. Их неправильная форма и повышенная шероховатость обеспечивают лучшие условия сцепления и качество бетона. Известно, что увеличение доли воды в бетонной смеси способно привести к расслоению массы материала. Следствием этого также становится то, что при относительном увеличении доли воды в растворе на 60% от оптимального значения (в/ц = 0,4) происходит недобор прочности на 50% от марочной. Однако при соотношении вода/цемент 1/4 период отвердения (упрочнения) сокращается в два раза.

Чтобы ускорить процесс и минимизировать выдержку бетона, целесообразно применять пескобетоны с низким соотношением вода/цемент. Неуплотненный бетонный раствор имеет шансы вызреть только до 50% от нормативной прочности даже при оптимальном соотношении вода/цемент. Вместе с тем ручное уплотнение способно повысить его прочность на 30 – 40%, а вибротрамбовка повышает прочность до нормативных 95 – 100%.

Вернуться к оглавлению

График набора прочности

Важно знать график набора прочности бетона для прогнозирования последствий изменения температурных условий твердения, которые приводят к увеличению времени выдерживания.

График 1

График 1 показывает на примере бетона М400 через сколько суток смесь при фиксированных температурных значениях набирает определенный процент прочности (за сто процентов взят набор марочной прочности за 4 недели). Температурный режим 30 град. является оптимальным для набора нормативной прочности (97%) за 11 дней, а при показателе в 5 град. значение безопасной прочности не будет достигнуто камнем и за 14 дней. В такой ситуации следует разогревать, утеплять укладку. В соответствии с кривыми определяются сроки распалубки при превышении прочностью 50% марочного значения.

Вернуться к оглавлению

Вывод

В реальности прочностные показатели бетонных конструкций могут изменяться по очень многим причинам. Важно обеспечить оптимальные параметры для реализации по времени графика роста прочностных свойств, соответствующих марке бетона.

Время набора прочности бетона в зависимости от температуры

Ключевым достоинством бетонных конструкций являются их высокие прочностные свойства и надежность. В зависимости от марки материал может использоваться в различных условиях. При этом степень набора прочности зависит от разных факторов.

Процесс набора

Бетон представляет собой популярный каменный материал, который создается на основе смеси воды, вяжущей добавки и заполнителя. В его состав вносятся специализированные добавки, отвечающие за особые свойства и функции.

В процессе гидратации происходит образование надежных монолитных соединений, которые приобретают свойства прочного искусственного камня. Для формирования монолита требуется несколько недель (до 28 суток), а получение заводских качеств занимает до 6 месяцев.

Созревание бетона состоит из 2 этапов:

1. Схватывание. Является начальной стадией.
2. Твердение. Финишная стадия.

Зная все нормы созревания, можно определить, сколько лет прослужит монолитная конструкция.

Схватывание

Использовать стройматериал сразу после заливки нельзя. Перед этим необходимо ознакомиться с графиком набора прочности бетона и спецификой каждого этапа его созревания.

Нередко смесь доставляется на строительную площадку с помощью специальной техники, поэтому ее поддерживают в подвижном состоянии с помощью автоматизированного оборудования.

Технология тиксотропии сохраняет базовые параметры консистенции до момента заливки, приостанавливая естественное созревание.

Но если выдержать смесь дольше допустимого времени или подвергнуть ее воздействию высоких температур, требуемые рабочие свойства будут ухудшены. В таблице набора прочности бетона упоминается, что он схватывается за период от 20 минут до 20 часов. Если работа выполняется при отрицательных температурах в зимнее время, термин увеличится до 6-10 часов.

Еще некоторые эксперты используют для зимних работ специализированные добавки и теплоизолирующие материалы. Выбирая этот вариант, необходимо ознакомиться с их свойствами и инструкцией по применению.

Для нагревания смеси можно использовать такие приспособления:

1. Пар.
2. Электроток.
3. Известь-кипелку.
4. Экзотермические цементы.
5. Всевозможные ускорители.

Специалисты рекомендуют приступать к заливке раствора в формы при +20°C. В таком случае схватывание наступит через 1 час и займет не больше 60 минут. В жаркую погоду процесс происходит практически моментально.

Если применяются марки М300 и М200, а окружающая температура держится на отметке +20 °C, схватывающий процесс будет длиться в течение 1 часа.

Твердение

Следующий этап заключается в затвердевании бетонной смеси под воздействием гидратации. Процесс заключается в формировании из минералов цемента новых соединений. Если в составе раствора отсутствует влага, затвердевание будет замедлено или вовсе приостановлено, из-за чего материал не получит требуемую прочность и начнет растрескиваться.

Если такие требования соблюдены, процесс наращивания прочности составит 7-14 суток. За этот термин раствор получает 60-70% заявленной прочности, после чего процесс замедляется.

При выдерживании бетона в воде его прочностные свойства будут более высокими, чем при твердении на воздухе. Сухая среда способствует быстрому испарению влаги и остановке процесса. Это связано с тем, что зерна цементной смеси не успевают вступить в гидратацию. Поэтому, чтобы избежать неприятных последствий, необходимо исключить преждевременное высыхание бетона.

В процессе твердения монолита его объем постоянно меняется. Еще материал дает усадку — в поверхностных зонах она более быстрая, чем во внутренней части. В случае нехватки влажности при твердении на поверхности бетона появятся усадочные трещины. Дефекты возникают также при обильном тепловыделении.

Если возводимая конструкция будет подвергаться дополнительным нагрузкам или есть необходимость быстрее демонтировать опалубку, процесс твердения придется ускорить. Для таких задач задействуют специализированные добавки. Их концентрация определяется опытным путем в строительной лаборатории.

Чтобы получить заводскую прочность в сжатые сроки, необходимо правильно обслуживать раствор и поддерживать его во влажном состоянии, защищая от сотрясений, ударов и повреждений. При ненадлежащем уходе материал станет низкокачественным и уязвимым к растрескиванию.

Ключевой причиной нехватки прочности является низкая температура, которая сопровождает строителей при зимнем бетонировании.

Под воздействием холода возникают 2 проблемы:

1. Замедление гидратации и рост сроков набора.
2. Вымерзание жидкости из состава бетонной смеси, из-за чего набор прочностных свойств приостанавливается.

При низкой температуре сроки получения прочностных свойств сильно увеличиваются, поэтому к исходному сырью добавляют специальные компоненты.

В зимних условиях инженеры задействуют противоморозные добавки, которые запускают процессы набора и снижают температуру замерзания жидкого вещества.

При необходимости ускорить твердение при высокой температуре или повышенной влажности исходное сырье подвергается прогреву. После заливки смеси поверхность бетона нужно усилить матами или щитами, которые будут удерживать температуру от гидратации и сохранять требуемые условия. Если наполнитель замерзнет, его запрещено использовать для дальнейших работ.

Электрический прогрев бетона востребован на тех строительных площадках, где имеется доступ к трансформаторам с большой мощностью. Выполнение бетонных работ с применением электрического оборудования — лучший способ получить заводскую прочность без потери эксплуатационных качеств материала.

В зимний период бетон укрывают с целью защиты поверхности от потери тепла.

Особенности набора прочности

График твердения бетона зависит от разных факторов. При опускании температурных показателей процесс замедляется, а нулевая отметка термометра приостанавливает его, поскольку жидкость в составе начинает замерзать, а качество материала ухудшается.

График набора прочности бетона В25 определяется его составом. Составы более высокой марки твердеют быстрее, что заставляет работников приступать к обработке более оперативно. В период с 3 по 10 сутки после заливки материалу нужно обеспечивать благоприятные условия. При теплой погоде раствор укрывают водоотталкивающей пленкой, а сам камень увлажняется каждые сутки по 6-7 раз.

Смесь нужно изолировать от прямых лучей. В зимний период бетон прогревают искусственным путем и утепляют. Для этих целей используют специальное обогревательное оборудование, препятствующее замерзанию жидкости и защищающее конструкцию от осадков. Необходимо придерживаться нормативно-безопасного срока набора, который указывается в диаграммах СНиП.

От чего зависит набор прочности

Среди ключевых факторов, влияющих на интенсивность получения прочности, выделяют:

1. Марку цементной смеси.
2. Пропорции воды и цемента.
3. Пропорции других добавок.
4. Метод уплотнения.
5. Температурно-влажностный режим.
6. Способ и скорость укладки.
7. Качество и интенсивность увлажнения.

По мере повышения марки бетона нужно менять пропорции компонентов, поскольку от них зависят конечные прочностные свойства.

Фундаменты из высоких марок цементной смеси характеризуются повышенной надежностью, большим сроком службы и прочностью. В холодный период камень становится более прочным из-за способности выделять тепло, однако, чтобы сбалансировать график образования монолита, лучше внести в состав специализированные добавки. Они предназначаются для ускорения твердения и остановки гидратации.

С такими компонентами состав приобретает марочную прочность уже через 2 недели. На набор прочностных свойств влияет тип компонентов состава. Так, глиноземистый цемент может упрочняться даже в сильный мороз, поскольку он способен выделять в 7 раз больше тепла, чем классический портландцемент.

Важное значение отыгрывает форма и фракция зерен органических добавок. Если они обладают неправильной формой и шероховатой поверхностью, это создает благоприятные условия сцепления и повышает качество материала. По мере увеличения доли воды происходит расслоение массы.

Для ускорения процесса и сокращения термина выдержки бетона лучше воспользоваться пескобетонами с минимальным соотношением воды/цемента. Если материал не имеет хорошего уплотнения, в процессе созревания он получит не больше 50% от заявленной прочности. Используя ручные уплотняющие приспособления, можно поднять показатель на 30-40%.

График по суткам

График получения заводской прочности бетона по суткам указывает временной интервал, за который смесь приобретает заводские свойства.

В благоприятной среде состав успевает «созреть» за 28 суток, при этом наибольшая эффективность твердения замечается в течение первых 5 дней. Через неделю с момента заливки прочностной показатель достигает 70%.

При этом приступать к дальнейшим работам разрешается только после получения 100% значения, т.е. через 28 суток.

В теплую пору процесс оптимизируется с помощью 2 методов:

1. Выдержка бетона в опалубке.
2. Созревание смеси после демонтажа опалубочной конструкции.

Если работа выполняется в холодный период, конструкцию нужно дополнительно обогревать и защищать гидроизолирующими материалами. В противном случае процесс полимеризации будет замедлен.

Для ускорения процесса и сокращения времени выдержки следует воспользоваться пескобетонами с минимальным соотношением воды к цементу. Если пропорции воды и цемента равны ¼, сроки из графика будут сокращены в 2 раза. Чтобы получить положительный результат, состав можно разбавить пластификаторами.

Нормативные документы, регламентирующие набор прочности бетонной смеси

Ключевым документом, регламентирующим сроки и условия твердения бетона, является ГОСТ 18105-2010. Еще обработка бетона контролируется стандартом ГОСТ 26633-2012. Для промышленного возведения построек используются другие правовые акты.

Прочностные свойства бетонных конструкций зависят от многих факторов и создаются под воздействием различных условий. Задача строителей заключается в подготовке правильной бетонной смеси и обеспечении благоприятных условий для повышения прочности.

Источник: https://1beton.info/proizvodstvo/rabota/grafik-nabora-prochnosti-betona

Набор прочности бетона

Сколько нужно времени для твердения бетона и при какой температуре блоки быстрее наберут отпускную прочность? Рассказываем, зачем знать время застывания и пользоваться графиком созревания бетонной смеси.

В строительной сфере блоки на основе бетона используются для изготовления фундамента и возведения стен. Одной из главных характеристик бетона становится прочность на сжатие. Она повышается по мере застывания смеси, пока не достигнет своего максимума. Сколько ждать созревания бетона, как ускорить или замедлить этот процесс — в нашей статье.

Время набора прочности бетона необходимо знать для того, чтобы определить момент, когда можно нагружать конкретный элемент.

До того, пока смесь не достигнет максимальных показателей прочности, давать какую-либо нагрузку на изделие запрещается. Это может повредить всю конструкцию, привести к смещению деталей и деформации самого материала.

Соответственно, пока процесс «вызревания» не закончится, строительные работы со свежими блоками производиться не могут .

Твердение бетона происходит постепенно. Схватывание смеси начинается с самого начала ее изготовления во время замешивания с водой и другими компонентами для приготовления бетона.

Но скорость этого процесса в немалой степени зависит от температуры воздуха и уровня влажности.

Если застывание бетонной смеси происходит в течение нескольких часов, то набор прочности может длиться несколько месяцев.

Застывание происходит при спокойном состоянии смеси, когда на нее не оказывают механического воздействия. Поэтому для длительных работ используют бетономешалки, которые замедляют застывание.

Во время схватывания смесь остается в пластичном состоянии, что позволяет перемещать ее и заполнять ею необходимые формы. Механическое воздействие уменьшает вязкость материала.

Только после помещения в соответствующую форму смесь сможет затвердеть, так как на нее больше не будет оказываться никакого механического воздействия.

Время твердения бетона составляет около двух часов, но зависит от его марки и температуры окружающей среды.

В течение всего процесса заливки бетона смесь перемешивается, чтобы она не застыла раньше времени. Но при длительном перемешивании возникают негативные последствия в виде «сваривания» смеси, что приводит к потере качества.

Время «сваривания» зависит от температуры. Если придерживаться ГОСТ 25192, то появление таких негативных последствий во время твердения бетона недопустимо.

Кстати, подобные «казусы» могут происходить не только при работе с монолитом, но и при формовке блоков. Как правило, некондиция часто встречается на небольших кустарных производствах, где замешивание формовочной смеси происходит не по ГОСТу, а «на глазок». Проехав, без малого, пол-России, мы с уверенностью можем сказать, что сделать идеальные блоки своими руками не так просто, как кажется. Поэтому собрали в нашем каталоге поставщиков только тех, кому это действительно под силу. Фото реальных производств и поставка стройматериалов прямо с заводов-производителей без наценок — работа с тендерной площадкой KBLOK действительно снижает стресс и превращает строительство в удовольствие. С нами у вас все получится.

Но знать, как твердеет бетон и сколько времени для этого требуется, все равно полезно.

Нужны качественные блоки без посредников?

Таблица набора прочности бетона составляется на основе определенных условий окружающей среды, в которых находится бетон. Для сравнения нескольких марок берутся одинаковые условия, чтобы видна была точная разница во всех вариантах, без погрешностей на внешние условия. Рассмотрим подробнее, какие именно факторы влияют на процесс набора прочности бетона.

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее происходит процесс твердения бетона. Если ее значение опустится ниже нуля, то прочность перестанет набираться из-за того, что вода внутри смеси замерзнет — гидратация на морозе полностью останавливается. И, напротив, при повышении температуры воздуха набор прочности восстанавливается: схватывание и твердение бетона также ускоряются.

Добавки для твердения бетона и разнообразные модификаторы могут помочь снизить минимальную температуру для начала набора прочности. Поэтому на рынке можно встретить специальные быстротвердеющие марки, использование которых разрешено при низких температурах.

В зимнее время может потребоваться дополнительный подогрев бетона для работы. Это можно сделать с помощью специального оборудования, но после заливки из бетономешалки с подогревом состав все равно будет долго набирать прочность. График набора прочности бетона обеспечивает более полное представление о том, какое влияние температура оказывает на набор прочности.

График твердения бетона: зависимость набора прочности от времени и температуры.

Благодаря графику можно узнать, например, что при снижении температуры до 10 °C марочное значение не будет достигнуто за две недели, а растянется на значительно более длительный срок. Если же значение температуры доходит до 40 °C, то окончательный набор прочности достигается уже за одну неделю вместо трех и более. Именно по этой причине большинство фундаментов рекомендуется заливать в летнее время. Добавлением новых компонентов можно заметно сместить максимальные и минимальные показатели. О них — немного ниже. График твердения бетона всегда включает в себя время, так как именно этот параметр наиболее интересен для строителей. Влияние времени на набор прочности всегда оказывается положительным. Чем более длительный период прошел, тем выше прочность материала. На первых порах она набирается максимально быстро, пока происходит твердение, а затем темпы упрочнения снижаются. Это хорошо видно по вышеуказанному графику. Набор прочности бетона по суткам может меняться в зависимости от других факторов. В отличие от влияния температуры на набор прочности бетона, время никогда не останавливает данный процесс, если не изменялись другие факторы. Это связано с тем, что данный параметр является постоянным.

Слишком низкая влажность снижает естественное твердение бетона. Если влага полностью отсутствует, то гидратация материала оказывается невозможной и процесс отвердевания останавливается.

Для того чтобы бетон быстрее отвердел и набрал необходимую прочность для дальнейшей работы, необходимо качественное и своевременное увлажнение.

С повышением влажности возрастает и скорость набора прочности. Если влажность и температура становятся максимально высокими, то прочность нарастает с очень большой скоростью.

Ячеистый бетон автоклавного твердения изготавливается как раз по данному принципу: высокое давление, влажность и температура, которая достигает, в среднем, 80 °C, — идеальный вариант для быстрого созревания таких блоков.

Если нагревание, которое ускорят процесс, будет происходить с низким уровнем влажности, то это приведет к быстрому высыханию раствора, но скорость набора прочности станет значительно ниже. Чтобы избежать таких проблем, необходимо использовать дополнительное увлажнение.

Ускорители твердения бетона — специальные добавки, которые дополняют основной состав смеси и позволяют сократить время набора прочности практически в два раза.

Они могут изначально входить в заводские упаковки цементной смеси, или же их потребуется добавлять во время приготовления вещества: если вы собираетесь строить дом своими руками или самостоятельно изготавливать блоки, выбор таких добавок остается исключительно вашей прерогативой и никак не регламентируется. Дозировка ускорителя определяется количеством замешиваемого материала.

Встречаются различные варианты добавок. Например, благодаря ряду химических веществ, твердение бетона можно не только ускорить, но и замедлить, если того требуют условия работы.

Стоит отметить, что выбор добавки напрямую зависит от температуры. Ускорители лучше работают в летнее время, хотя предназначаются скорее для зимней стройки.

На упаковках цементной смеси могут быть указаны противоморозные компоненты, позволяющие увеличивать скорость набора даже при низких температурах.

Замедлители твердения, как правило, в состав готовых смесей не входят, их требуется добавлять в бетон отдельно.

При строительстве нередко возникает необходимость ускорить процесс твердения, так как пока он не закончится, невозможно будет продолжить дальнейшие процедуры.

К примеру, в холодное время года твердение ячеистого бетона может длиться более одной недели, тогда как при высокой температуре и прочих сопутствующих условиях это будет занимать менее суток.

Для увеличения скорости процесса используется несколько способов.

Бетонная смесь помещается в специальную камеру-автоклав. Здесь возможно повышать температуру и давление при обработке материала, а также обдавать паром, что также способствует более быстрому застыванию.

Эта технология получила широкое распространение в строительной области, так как с ее помощью можно создавать бетоны автоклавного твердения с заданной температурой, давлением.

Продукция приобретает необходимые характеристики, так как на нее не влияют посторонние факторы.

Среди всех способов твердения бетона именно пропарочная камера максимально точно обеспечивает соблюдение стандартов и прекрасно подходит для производства блоков. Готовые блоки получаются с точными размерами и нужными характеристиками прочности по ГОСТу.

Нормальное твердение бетона происходит значительно дольше, чем при обработке в парильной камере. В автоклаве ему достаточно пробыть 15 часов, чтобы получить такой же набор прочности, как при годичном застывании. Но в данной ситуации есть своя обратная сторона, которая кроется в отсутствии дальнейшего увеличения прочности материала.

Камеры твердения бетона представляют собой емкость, в которой будет находиться бетонная плита или блок. К ней подключены нагревательные элементы, повышающие температуру для лучшего твердения. Давление, обработка паром и прочие дополнения здесь не используются.

Камеры твердения бетона предназначены для создания более благоприятных условий, чем на улице, но при этом тут не используются какие-либо экстремальные условия, значительно увеличивающие скорость созревания блоков.

Камера нормального твердения бетона может быть изготовлена самостоятельно. Для этого требуется подобрать соответствующую емкость и подключить нагревательные элементы, которые могли бы создавать нужную температуру. Также можно купить стандартную камеру заводского изготовления. В них проще соблюдать условия твердения бетона с высокой точностью.

Добавки в бетон для быстрого твердения также является существенной помощью в строительстве. Оптимальное соотношение компонентов и их наличие в конкретной марке определяется в лабораторных условиях. Вне зависимости от разновидности бетона, максимальные показатели добавок должны быть следующими:

Благодаря использованию добавок можно не только увеличить скорость набора прочности, но и понизить температуру твердения бетона.

Многие модификаторы не рекомендуется применять, если в бетонной смеси присутствует сталь, которая прошла термическое упрочнение. Также не допускается использование некоторых веществ для глиноземистого цемента.

В таких ситуациях есть лишь один беспроигрышный вариант — сульфат натрия.

Если вы собираетесь делать бетонную смесь или блоки для строительства дома, не поленитесь ознакомиться со СНиПами и ГОСТами, регламентирующими ограничения и особенности работы с выбранными вами материалами, чтобы не допустить снижения прочности соединяемых арматурных элементов.

Планируете выпускать блоки? Поможем с заказами.

Вышеуказанные способы актуальны практически для всех разновидностей бетона. Подведем некоторые итоги и закрепим информацию.

При высокой температуре окружающей среды нужно заботиться о влажности раствора, так как под солнцем влага быстро испаряется. Здесь нужно обеспечить дополнительное увлажнение, чтобы поддерживать этот параметр на одном уровне.

В зимнее время рекомендуется использовать добавки, которые помогут ускорить процесс затвердевания, даже если их нет в составе смеси. Подобрать самостоятельно подходящий вариант не составит труда, так как в продаже встречаются специальные средства.

Для работы при высокой температуре в смесь можно добавить замедлитель твердения, чтобы она не схватилась еще до того, когда ее нужно будет использовать. Главное точно соблюдать пропорции, чтобы не испортить весь строительный материал.

Если же после прочтения статьи у вас все еще остались вопросы — не стесняйтесь, спросите у наших экспертов, воспользовавшись формой ниже. Мы не только поможем советом по строительству, но и подскажем профессиональных производителей блоков на основе бетона, чьи материалы соответствуют всем нормам ГОСТа по показателям прочности. Вы, к слову, можете сами сравнить их качество: получите бесплатные образцы блоков, просто заполнив форму обратной связи.

Источник: https://kblok.ru/nabor-prochnosti-betona

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Источник: http://semidelov.ru/mar/vremya-zastyvaniya-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury-okruzhausc/

Зависимость прочности бетона от температуры

Нормальной температурой среды для твердения бетона считается 15 — 20°. При пониженной температуре твердения прочность бетона нарастает медленнее, чем при нормальной. При температуре бетона ниже нуля твердение практически прекращается, если только в бетон не добавлены соли, снижающие точку замерзания воды.

Прочность бетона, твердеющего при различных температурах

Бетон, начавший твердеть, а затем замерзший, после оттаивания продолжает твердеть в теплой среде причем, если он не был поврежден замерзающей водой в самом начале твердения, прочность его нарастает значительно.

При повышенных температурах бетон твердеет быстрее, чем при нормальной, особенно в условиях влажной среды. Так как при высоких температурах бетон трудно предохранить от быстрого высыхания, то нагревать его выше 85° нельзя.

Исключение составляет лишь обработка насыщенным паром под давлением в автоклавах на заводах, изготовляющих бетонные изделия .

Прочность бетона, твердеющего при различных температурах в течение любого срока, может быть приблизительно определена по проектной прочности бетона R28, твердеющего 28 дней при нормальной температуре, умножением на коэффициенты, полученные опытным путем С. А. Мироновым и приведенные в табл. 1.

Относительная прочность бетона в разные сроки твердения при различных средних температурах (портландцемент средней марки)

Время набора прочности бетона от температуры

Основные требования к бетону при зимних работах и способы производства работ

• Бетон, укладываемый зимой, должен зимой же затвердеть и приобрести прочность, достаточную для распалубки, частичной загрузки или даже для полной загрузки сооружения.
• При любых бетонных работах бетон следует предохранить от замерзания до приобретения им 50% проектной прочности
• Даже при применении быстротвердеющих цементов (глиноземистого, высокопрочного портландцемента) срок твердения бетона в теплой среде должен быть не меньше 2 — 3 суток, а при обычных цементах — 5 — 7 суток.

Опыты показывают, что замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и разрывает связь между поверхностью заполнителей; и малозатвердевшим цементным камнем.

Прочность бетона, тем ближе к нормальной, чем позже бетон был заморожен. Кроме того, из-за раннего замораживания значительно уменьшается сцепление бетона со стальной арматурой в железобетоне.

Для затвердевания бетона зимой необходимо обеспечить его твердение в теплой и влажной среде в течение срока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Этой цели достигают двумя способами:

1. использованием внутреннего тепла бетона;
2. дополнительной подачей бетону тепла извне, если внутреннего тепла недостаточно.

При первом способе необходимо применять высокопрочные и быстротвердеющие цементы, прежде всего портландцемент высоких марок и глиноземистый цемент.

Кроме того, рекомендуется использовать ускоритель твердения цемента — хлористый кальций, уменьшать количество воды в бетонной смеси и уплотнять ее высокочастотными вибраторами.

Все это дает возможность ускорить сроки твердения бетона при бетонировании сооружений и добиться того, чтобы бетон приобрел достаточную прочность в течение 3—5 дней вместо обычных 28.

Внутренний запас тепла в бетоне создают, подогревая материалы, составляющие бетонную смесь; кроме того, тепло выделяется при химической реакции, происходящей между цементом и водой (экзотермия цемента).

В зависимости от массивности конструкций и температуры наружного воздуха подогревают либо только воду для бетона, либо воду и заполнители (песок, гравий и щебень). Воду можно подогревать до 90°, заполнители — до 40°, цемент не подогревают.

Требуется, чтобы бетонная смесь при выходе из бетономешалки имела температуру не выше 30°, так как при более высокой температуре она быстро густеет.

Загустевание, т. е. потеря подвижности бетонной смеси, затрудняет укладку, добавлять же воду нельзя, так как это понижает прочность бетона. Минимальная температура бетонной смеси при укладке в массивы должна быть не ниже +5°, а при укладке в тонкие конструкции — не ниже + 20°.

В процессе твердения бетона цемент выделяет значительное количество тепла, зависящее от состава и тонкости помола цемента, температуры бетона и срока твердения. Это тепло выделяется главным образом в первые 3—5 дней твердения.

Чтобы сохранить тепло в бетоне на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые части бетона хорошей изоляцией (соломит, шевелин, опилки, шлак и т. п.), толщина которой определяется теплотехническим расчетом.

Описанный выше способ зимнего бетонирования часто называют способом «термоса», так как подогретая бетонная смесь твердеет в условиях теплоизоляции.

Применение Данного способа допустимо и рационально, если тепло сохраняется в бетоне по крайней мере 5—7 суток, необходимых для его первоначального твердения.

Это возможно только при массивных или тщательно изолированных средних по толщине конструкциях.

У этих конструкций отношение охлаждающейся поверхности бетона к его объему (так называемый модуль поверхности F /V) должно быть не более 6. Все конструкции более тонкие или со слабой теплоизоляцией, а также возводимые при очень сильных морозах, должны бетонироваться с подачей тепла извне. Существуют три разновидности этого способа, описанные ниже.

Способы обогрева бетона

Обогрев бетона паром

Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам, вырезанным с внутренней стороны опалубки.

Последний способ пропаривания (так называемая капиллярная опалубка) предложен А. А. Вацуро. Обычная температура пара 50—80°.

При этом бетон твердеет быстро, достигая в течение двух суток такой прочности, которую он приобретает на 7-й день при нормальном твердении.

Электропрогрев бетона

Электропрогрев бетона, который осуществляют, пропуская через бетон электрический переменный ток.

Для этой цели стальные пластинки-электроды, соединенные с электрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкции на бетон в начале его схватывания.

При другом способе в бетон закладывают продольные и струнные электроды или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. После затвердевания бетона эти стержни срезают.

Пластинчатые электроды применяют главным образом для подогрева плит и стен, «струнные» электроды и поперечные короткие стержни — для балок и колонн.

В начале прогрева подают обычно ток низкого напряжения—50—60 в, получаемый путем трансформирования обычного тока в 220 в. Сырой бетон при пропускании тока разогревается и затвердевает. По мере затвердевания бетона его электрическое сопротивление возрастает, и напряжение приходится повышать.

Нагревать бетон следует медленно во избежание высушивания и появления в нем трещин (повышать   температуру нужно не более чем на 5° в час) и доводить температуру бетона до 60.° При этих условиях бетон в течение 36—48 час.

твердения приобретает прочность не меньшую, чем за 7 дней нормального твердения.

При бетонировании массивных сооружений зимой целесообразно применять электропрогрев только поверхностного слоя бетона и углов сооружения, чтобы предохранить их от преждевременного замерзания (так называемый периферийный электропрогрев).

Применяется еще один способ электропрогрева бетона, который заключается в использовании так называемой «термоактивной опалубки». Это — двойная деревянная  опалубка, в которую засыпают опилки, смоченные раствором соли.

В опилки через опалубку вставляют стержневые электроды и разогревают опилки и опалубку. При этом способе электроды в бетоне не остаются, и бетон равномерно нагревается, но требуется тщательный противопожарный надзор.

Обогрев воздуха, окружающего бетон.

Для этого устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи, жаровни (при этом нужно строго соблюдать противопожарные правила), воздушное отопление (калориферы) или электрические отражательные печи.

В тепляке ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду для тверlения, или поливают бетон.

Этот способ дороже предыдущих и применяется иногда при малых объемах бетонирования, при очень низких температурах, а также при отделочных работах

Источник: https://www.masterovoi.ru/stroy-mat/nabor-prochnosti-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury

Технология набора прочности бетона в процессе выполнения строительных работ

Главное свойство бетонной смеси определяет набор прочности бетона, отражающий качественное состояние монолитной конструкции.

Поскольку она находится во взаимосвязи со структурой данного строительного материала, то набор прочности можно поделить на два шага, связанных со схватыванием и затвердеванием бетона.

Для последнего характерно наличие физико-химических свойств, возникающих при взаимодействии цемента с водой. Кода идет формирование бетона, то гидратация цемента вызывает образование других соединений.

Схема приготовления бетона.

Как происходит набор прочности бетона

Схватывание состава может произойти в первые дни с того момента, как была изготовлена консистенция из цемента и воды. Время ее схватывания находится в прямой зависимости от температуры воздуха.

Если она составляет 20°С, то может понадобиться около одного часа.

Поскольку процесс застывания бетона не мгновенный, а достаточно долговременный, то для набора прочности материала может потребоваться несколько месяцев.

Зачастую схватывание цемента происходит приблизительно спустя около двух часов с того момента, как был затворен цементный раствор, а окончательный процесс может начаться приблизительно спустя три часа. Поэтому на данной стадии может помочь ускоритель схватывания бетона.

Изображение 1. График набора прочности бетона.

Начало данной стадии может быть отодвинуто в результате снижения температурного уровня, а ее продолжительность существенно возрастает.

Если уровень температуры воздуха составляет 0°С, то начало этапа схватывания может произойти спустя от 6 до 10 часов после того, как произошло затворение смеси. При этом данный процесс способен растянуться на 15-20 часов.

Если температуры завышены, то период схватывания бетона может быть сокращен, что составит около 10-20 мин.

Схватывание бетона предполагает то, что данный состав должен оставаться подвижным весь период, что позволяет оказывать влияние на смесь.

Механизм тиксотропии, связанный с уменьшением вязкости субстанции в условиях механического воздействия на нее, то есть периодического смешивания бетона, который схватился не полностью, твердение и процесс высыхания бетона не начинаются.

Данное свойство учитывают в процессе доставки раствора на бетоносмесителе, поскольку состав при этом должен перемешиваться в миксере, что позволяет сохранять все его важные свойства.

Вращение миксера машины препятствует высыханию цементного раствора, не позволяя твердеть смеси достаточно долго. Возможно и развитие необратимых последствий, которые называют «свариванием» бетона, а это снижает его полезные свойства. Данный процесс особенно быстро может происходить летом.

Источник: https://tolkobeton.ru/beton/nabor-prochnosti-betona.html

Процесс набора прочности бетона

Важнейшая характеристика бетона — прочность. Чтобы раствор достиг максимальных показателей прочности должно пройти время. Что происходит в первые часы после заливки раствора? Почему продолжать строительство можно только спустя месяц? Какие факторы влияют на срок набирания бетоном прочности?

Первый этап — схватывание бетона

Рассмотрим несколько вариантов температурного режима, чтобы понять зависимость времени первого этапа от температуры:

• 0°С. Начало схватывания наступает после 8 часов с момента, как раствор приготовлен. Продолжительность процесса может достигать 15-20 часов.
• 20°С. Начало процесса наступит через 2 часа после приготовления раствора и завершится спустя еще один час.
• При жаркой солнечной погоде этот процесс проходит быстрее, однако в таких случаях важно увлажнять поверхностный слой бетона.

Использование специальных добавок сокращает время схватывания до 20 минут. Такой эффект наблюдается при пропаривании растворов в специальных камерах, однако это применимо только в заводских условиях.

Время схватывания бетона напрямую зависит от марки. Вот несколько примеров:

• М200 — схватывание происходит за 2-2,5 часа.
• М300 — на схватывание нужно 1,5-2 часа.
• М400 — схватывание занимает 1-2 часа.

Чтобы понять, сколько времени нужно на схватывание для каждого конкретного случая необходимо принять во внимание все факторы.

Второй этап — твердение бетона

Следующий этап набирания бетоном прочности — твердение. Этот процесс продолжителен и во время него раствор обретает необходимые характеристики.

Чем выше температура вокруг, тем быстрее протекает твердение раствора. При минусовых температурах этот процесс приостанавливается, ведь вода в бетоне кристаллизуется.

Твердение возобновляется, когда температура снова превышает нулевую отметку, и вода в бетоне оттаивает. Замерзание раствора при твердении может пагубно сказаться на прочности бетона.

Замерзая, кристаллы льда давят на цементную составляющую массы.

Чтобы ускорить твердение бетона в заводских условиях температуру повышают до 80-90°С. Еще один фактор, ускоряющий данный этап — высокая влажность. Также возможно пропаривание раствора автоклавным способом при помощи пара высокого давления.

На то время, пока раствор обретает необходимую прочность, строительные работы прекращаются. Если речь идет о заливке фундамента, кладка стен начнется спустя месяц после начала работ.

Твердение бетона продолжается и в течение последующих месяцев или даже лет. К примеру, через 3 года прочность будет в два раза выше, чем та, какой характеризовался бетон спустя месяц после заливки. Дальнейший процесс обретения прочности также будет зависеть от получаемой нагрузки.

Чаще всего на твердение бетона при температуре около +20°С отводится около 28 дней. Если на протяжении 14 дней держалась знойная погода (+30°С) в бетоне уже мог относительно закончиться процесс твердения, поэтому дальнейшие работы продолжаются ранее. Эти цифры верны для растворов марок М-200, М-250 и М-300.

Особенно интенсивно твердение протекает в первые несколько дней. За трое суток бетон обретает около 30% марочной прочности. Через две недели этот показатель достигнет 70%.

В процессе набора бетоном необходимой прочности очень важно соблюдать температурно-влажностный режим и избегать резких перепадов температур. Также если возможно оградить бетон от замерзания — это позволит избежать потери качества материала и прочности здания в последующем.

Источник: https://beton-v-anape.ru/poleznaya-inormatsiya/protsess-nabora-prochnosti-betona/

Набор прочности бетона — график зависимости от температуры

Показатель прочности — основная характеристика бетона как конструкционного материала. Одним из его свойств является набор прочности бетона со временем. Только после полного затвердевания можно сделать оценку качества, поскольку показатель достигает максимальных значений.

Как бетон набирает прочность?

После укладки в смеси начинают происходить физико-химические процессы по превращению его в прочную основу для строительной конструкции. Как только под их влиянием вода и цемент вступают во взаимодействие, раствор постепенно теряет свою подвижность и изменяет свойства.

Формирование новой структуры происходит в течение определенного времени. Вызревание бетона предполагает прохождение раствором двух стадий: начальной — схватывания, и завершающей — затвердевания.

Их прохождение дает возможность получить прочностные свойства соответствующие бетону определенного класса и марки.

Стадия схватывания

Во время транспортировки в автобетоносмесителе смесь остается подвижной благодаря постоянному перемешиванию и тиксотропным ее свойствам.

Прекращение механического воздействия на раствор после заливки увеличивает его вязкость, и он начинает схватываться.

Все выявленные дефекты нужно устранять в начале первой стадии вызревания, она начинается сразу после заливки бетонной смеси и длится недолго.

Время схватывания зависит от температуры воздуха. Постоянная температура +20°С считается идеальным условием для первой стадии застывания раствора, позволяющим ему схватиться за 3 часа. При изменении этого условия длительность схватывания может уменьшиться или увеличиться. Дольше всего эта стадия длится при температурных значениях окружающего воздуха близких к 0 градусов.

Стадия твердения

После окончательного схватывания раствора начинается стадия твердения. На начальном этапе заполнитель, скрепленный кристаллизованными частицами цемента, не обеспечивает требуемую прочность. Но с началом реакции гидратации, твердение становится наиболее динамичным.

Бетонная основа за 7 суток становится намного прочнее. За этот небольшой отрезок времени бетон набирает 70 процентов прочности. После происходит замедление этого процесса и еще 25% твердости набираются на протяжении трех недель.

Полное затвердевание происходит через несколько лет.

Сколько бетон набирает прочность?

Если марка раствора определяется через 28 дней после заливки, то это и есть ответ на интересующий многих вопрос, за сколько бетон набирает твердость. Но не стоит забывать о некоторых особенностях набора прочности бетона в зависимости от температуры:

• При низких температурах воздуха значения прочности растут медленнее;
• При нулевой отметке вовсе не твердеет, поскольку гидратация цемента из-за замерзшей воды становится невозможной, потепление активизирует набор твердости;
• Влажная среда помогает бетонному основанию становиться прочнее;
• При пониженной влажности набор замедляется и даже может прекратиться, из-за нехватки воды, которая нужна для гидратации вяжущего.

Зависимость времени набора прочности от температуры

По приведенным в таблице данным видно, что временной показатель затвердевания бетонной основы зависит от марки и температурных условий.

Нужно иметь в виду, что скорость затвердевания раствора – величина непостоянная. На графике хорошо видно, что набранная скорость в первую пятидневку затем начинает постепенно уменьшаться.

Временной интервал, в котором происходит ускоренное твердение раствора, принято называть периодом выдерживания.

В это время важно обеспечить залитому раствору необходимые температурные и влажностные условия.

Хотя график набора прочности бетона составлен на месяц, данный процесс выходит за рамки этого временного периода (СП 63.13330.2012). Для окончательного затвердевания конструкции могут потребоваться годы.

Если созданы благоприятные условия, то бетонное основание затвердевает за 28 дней. Но под влиянием некоторых факторов время набора прочности может увеличиваться или наоборот сокращаться. Срок затвердевания бетонного камня зависит от:

• Постоянства температурных показателей во время вызревания бетона;
• Уровня влажности;
• Возможных атмосферных осадков и их интенсивность;
• Марки цемента;
• Времени выполнения заливки.

Температура

Если говорить о влиянии температуры окружающей среды на набор прочности бетона, то здесь действует следующее правило: чем холоднее, тем больше времени займет затвердевание бетонного основания.

При отрицательной температуре процесс останавливается, из-за чего время окончательного затвердевания увеличивается.

Поэтому на севере, где вызревание бетонного камня проходит в условиях низких температур, процесс может длиться годами.

Такой большой срок обусловлен тем, что вода, необходимая для реакции гидратации не может испаряться, поскольку постоянно замерзает. Но при наступлении тепла и повышении температуры воздуха до положительных значений, процесс затвердевания бетонной конструкции возобновляется.

Время

При определении сроков проведения работ по бетонированию основания строительной конструкции пользуются таблицей набора твердости. В ней приведены прочностные показатели, которых достигает бетонный камень через определенный отрезок времени после заливки при разных температурных значениях.

Влажность

Понижение влажности окружающего воздуха в месте бетонирования отрицательно сказывается на процессе твердения бетонного камня. В сухом воздухе испарение воды из раствора происходит намного быстрее, поэтому скорость набора необходимой прочности бетона достаточно высокая. Но ускоренная гидратация цемента недостаточно скрепляет компоненты, и бетонная основа получается непрочной.

Оптимальный показатель влажности 66-70%.

Летом время застывания заливки зависит от влажности основы. При максимальной влажности повышается скорость нарастания твердости.

Цемент и добавки

Использование при замесе раствора портландцемента разных марок приводит к изменению времени его твердения. Поскольку, чем выше марка цемента, тем меньше дней требуется бетону, чтобы набрать марочную прочность. Существенное влияние на скорость застывания смеси оказывает ее состав и характеристики исходных материалов.

Зимой в раствор добавляют противоморозные смеси. Поскольку сразу после заливки он сможет немного затвердеть благодаря тепловыделению, а вот после замерзания воды процесс прекращается.

Летом наоборот лучше замедлить испарение влаги, чтобы защитить конструкцию от преждевременного пересыхания. Это несложно сделать с помощью специальных добавок, которые также улучшат прочностные показатели бетона.

Внимание! Если в составе будут пористые материалы, то испарение влаги будет происходить медленнее.

Для быстрого нарастания твердости бетона и получения качественной конструкции нужно обеспечить надлежащий уход. Причем начинать ухаживать следует сразу после заливки, и продолжать до момента снятия опалубки. Полная нагрузка конструкции возможна только после получения бетоном расчетной прочности.

Источник: https://betonpro100.ru/harakteristiki-i-svojstva/nabor-prochnosti-betona

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона.Тепловыделение цемента (бетонной смеси).

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение цемента (бетонной смеси).

В отсутствие воды никакого набора прочности не происходит (нужно поливать). То есть высохший бетон перестает набирать прочность и замерзший бетон перестает набирать прочность (нужно нагревать или использовать присадки-добавки). Если бетон потом нагреть или разморозить он продолжит набирать прочность, но наберет ее тем больше от номинала, чем позже произошла остановка твердения.

Считается, что при температуре 20 °С бетон (при доступе влаги = если не высох) набирает марочную прочность за 28 суток по волшебной формуле:

За первые трое суток при нормальных условиях бетон набирает не более 30% марочной прочности.

Через 1-2 недели (7-14 суток) бетон при нормальных условиях набирает 60-80% марочной прочности.

Через 4 недели (28 суток) бетон при нормальных условиях набирает 100% марочной прочности.

Через 3 месяца (90 суток) бетон при нормальных условиях набирает 120% марочной прочности.

В дальнейшем, при доступе влаги, бетон продолжит набирать прочность, но очень медленно.

Снижение температуры сильно замедляет твердение бетона, если не применять специальные добавки. Повышение температуры резко ускоряет твердение бетона, но следут не допускать высыхания бетона. Если бетон греть водяным паром при температуре 80^oС в течение 16 часов, то бетон наберет 60-70% марочной прочности (заводская пропарка — изготовление свай и т.д.)

Нагревать бетон свыше 90 ^oС нельзя.

Теперь последует важное замечание:

Схватывание и твердение цемента это экзотермические процессы, т.е при наборе прочности бетоном выделяется весьма существенное количество тепла, что на практике увеличивает риск высыхания бетона и существенно снижает риск замерзания бетона.

Характерными (оценочными) величинами тепловыделения являются:

200 кДж = 50 ккал на каждый килограмм портландцемента за 7 суток.

200 кДж = 50ккал на каждый килограмм глиноземистого цемента за 1 сутки .

График набора прочности бетона – таблица по времени

Возведение конструкций различной конфигурации и назначения предполагает заливку фундамента. Поэтому многие строители, преимущественно начинающие, интересуются тем, каково же время набора прочности бетона. Сразу стоит отметить, что этот процесс зависит от многочисленных моментов, среди которых не только условия окружающей среды, но и составляющие самого раствора, используемого для заливки фундамента.

В этой статье мы попробуем разобраться, как набирает прочность бетон и есть ли методы ускорения этого процесса.

В чем суть процесса?

Условно, он делится на 2 этапа:

1. 
   Схватывание. Этот этап происходит в течение первых 24 часов после замешивания основы. Время схватываемости раствора зависит от показателей температуры в помещении или на улице. И если обеспечить должные условия, то можно ускорить схватывание бетонной массы.
2. 
   Твердение. Как только основа схватится, то наступает затвердение. Как ни странно, но затвердевание фундамента продолжается в течении 12-24 месяцев. При этом заявленные производителем значения, при обеспечении благоприятных условий, определяется на 28 день после заливки.

Интересно, что во многих источниках можно найти, от чего зависит кинетика набора прочности – температур, время. влажность, качество ингредиентов. Но мало где найдешь ответ на вопрос, за счет чего бетон набирает прочность? Это происходит в процессе гидратации цемента.

В сухом материале присутствуют 4 основных элемента:

• 
  аллит;
• 
  белит;
• 
  трехкальциевый алюминат;
• 
  четырехкальциевый аллюмоферрит.

Первым при замесе в реакцию вступает аллит, но это самый хрупкий минерал. Далее идут алюминаты и алюмоферриты. Последним в реакцию вступает белит, он же и дает необходимую прочность. При этом он гидратируется постепенно, ежегодно набирая нужные параметры. Даже спустя 50 лет процесс гидратации идет, соответственно, все это время бетон продолжает набирать прочность.

Процесс гидратации цемента начинается с момента смешения с водой и продолжается в течение долгого времени

Что же касается именно бетона, то его параметры зависят от степени гидратации цемента. Если речь идет о низкой степени, то спустя 4 недели она достигнет искомых 90%. В высокопрочном составе через это же время будет только половина (до 49%), и в дальнейшем с течением времени она будет только нарастать. В среднем за 3-5 лет прирост составляет порядка 60%.

Что влияет на вызревание фундамента

Как было сказано ранее, на то, сколько бетон набирает прочность, влияет целый ряд нюансов, к основным из которых относится:

• 
  температурные условия окружающей среды;
• 
  уровень влажности в месте, где производится заливка основы;
• 
  марка цемента;
• 
  время.

Температурные условия

Набор прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды, это актуальный вопрос для большинства людей, которые собственными силами занимаются заливкой фундамента. Тут стоит запомнить одно главное правило: чем холоднее на улице или в помещении, где проводится бетонирование поверхности, тем больше время твердения.

Скорость набора прочности бетона в зависимости от температуры

При температуре ниже 0°С укрепление основы приостанавливается и, как следствие, срок набора прочности увеличивается на неопределенное время. Порой достижение заявленных производителем прочностных характеристик происходит спустя несколько лет. Это когда процесс происходит в северных регионах. Такое явление обусловлено тем, что вода, имеющаяся в цементной массе, замерзает. А поскольку за счет влаги обеспечивается необходимая для процесса гидратация, то и затвердевание, так сказать, «замораживается».

Но как только на улице начнет теплеть и станет выше нулевой отметки, твердение продолжится. И так далее. Так выглядит набор прочности бетона в зависимости от температуры.

Теплые погодные условия «активизируют» и ускоряют твердение цементной основы. Скорость твердения бетона в зависимости от температуры прямо пропорциональна увеличению показателей окружающей среды. Так, при 40°С заявленные производителем показатели достигаются через 7-8 дней. Именно по этой причине многие опытные специалисты рекомендуют проводить заливку бетонного фундамента на приусадебном участке в жаркую погоду, за счет чего требуется гораздо меньше времени на организацию всего строительного процесса в целом, нежели в случае с заливкой фундамента в более холодную погоду.

Зимой, как только температура опускается до отметки 0 градусов, процесс гидратации полностью прекращается

Но даже в этом случае не стоит «пережаривать» бетон – пока нижние слои схватятся, верхние начнут трескаться. Это не добавляет ни эстетики, ни твердости. При проведении работ в жаркое время поверхность 2-3 раза в день обильно поливают водой и накрывают целлофаном.

За сколько бетон набирает прочность в зимнее время года? По сути, возведение фундамента зимой – это трудоемкий процесс, который требует использования специального оборудования для регулярного прогрева цементной массы с целью ускорения процесса его затвердевания.

При работе с бетонной массой с целью ускорения ее затвердевания нагрев свыше 90°С недопустим. Это может привести к растрескиванию будущей поверхности.

Для того, чтобы понять каким образом температура влияет на процесс затвердевания, можно изучить график набора прочности бетона. Это позволит визуально разобраться в данном явлении. График набора состоит из линий, которые выстроены на основании данных, собранных для цемента М400 при разном режиме.

График твердения бетона позволяет определить, какое процентное соотношение от марочных показателей будет достигнуто через некоторый временной промежуток. Проще говоря, по этим линиям можно узнать, сколько дней масса набирает марочное значение твердости при той или иной температуре.

График набора прочности по марке цемента

Время

С целью определения оптимального, можно даже сказать, безопасного срока начала проведения строительных работ зачастую берется во внимание таблица набора прочности. По ней можно с легкостью определить за какое время застынет фундамент, приготовленной из той или иной марки цемента. Поэтому опытные специалисты всегда и пользуются подобными информационными таблицами.

В том случае, если нормативно-безопасный срок установлен на отметке в 50%, то самым оптимальным сроком старта строительных работ будет 72-80% от заявленных марочных показателей.

Показатели влажности

Сниженные показатели влажности окружающей среды негативно отражаются на процессе твердения фундаментной базы. При полнейшем отсутствии влаги процесс гидратации практически не происходит, и набор твердости неизбежно останавливается. Именно поэтому очень важно следить за влажностью заливаемого фундамента.

Если в помещении или на улице, где осуществляется заливка или кладка фундамент, повышенная влажность (70-90°), то скорость нарастания прочностных показателей возрастает.

Прогрев до такого высокого температурного режима при минимальных значениях влажности обязательно приведет к засыханию залитой поверхности и снизит скорость твердения. Чтоб избежать таких последствий, необходимо регулярно производить увлажнение. При таких обстоятельствах в жаркую погоду твердение будет происходить очень быстро.

ВИДЕО: Сколько твердеет бетон

Состав и эксплуатационные данные цемента

Если цемент обладает способностью тепловыделения и сразу после заливки он быстро твердеет, то после замерзания в цементной массе воды процесс твердения неизменно остановится. По этой причине во время строительных работ холодное время года лучше отдавать предпочтение смесям, приготовленным на основе противоморозных добавок.

Так, к примеру, глиноземистая масса после заливки выделяет в 7 раз больше теплоэнергии, нежели обычный портландцемент. Благодаря этому замешанная на основе такого цемента строительная смесь способна быстро набирать прочность даже при температуре ниже 0°С. что, собственно, и обусловлено его популярностью использования в холодное время года.

Стоит отметить и то, что марка цемента также влияет на скорость твердения заливки или кладки. Представленная дальше таблица наглядно демонстрирует эти данные.

Вот, собственно, и все, что нужно знать о затвердевании фундамента. Надеемся, эта информация будет использована вами на практике и поможет достичь поставленной задачи наилучшим образом!

ВИДЕО: Как ускорить затвердевание бетона

Изменение прочности бетона на сжатие во времени

🕑 Время чтения: 1 минута

Возраст бетонных конструкций во многом зависит от их прочности и долговечности. Понимание зависимости прочности бетона от времени помогает узнать эффект нагрузки в более позднем возрасте.
В этом разделе объясняется различное влияние на прочность бетона с возрастом.

Изменение прочности бетона во времени

Согласно исследованиям и исследованиям, прочность бетона на сжатие будет увеличиваться с возрастом.Большинство исследований проводилось для изучения прочности бетона на 28-е сутки. Но на самом деле сила на 28-й день меньше по сравнению с долгосрочной силой, которую он может набрать с возрастом.
Изменение прочности бетона с возрастом можно изучать разными методами. На рисунке 1 ниже показано изменение прочности бетона в сухом и влажном состоянии. Этот график основан на исследовании, проведенном Байкофом и Сиглофом (1976).
Они обнаружили, что в сухих условиях через 1 год прочность бетона не увеличивается, как показано на рисунке 1.С другой стороны, прочность образцов, хранящихся во влажной среде (при 15 ° C), значительно увеличивается.

Рис.1: Изменение прочности бетона во времени

Рис.2: Изменение прочности бетона на сжатие со временем (Washa and Wendt (1989))

Скорость увеличения силы с течением времени

Процесс постоянного увлажнения повысит прочность бетона. Если условия окружающей среды, которым подвергается бетон, способствуют гидратации, прочность с возрастом постоянно увеличивается.Но эта скорость гидратации высока на ранних стадиях и задерживается позже.
Таким образом, прочность на сжатие, полученная бетоном, измеряется на 28-й день, после чего показатель прочности снижается. Прочность на сжатие, полученная в более позднем возрасте, проверяется неразрушающими испытаниями.
Подробнее: Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?
В таблице 1 ниже показан темп набора силы с первого по 28 день.
Таблица 1: Прочность бетона с возрастом

Правильные условия отверждения помогут предотвратить утечку влаги, которая облегчит реакции набора прочности.На рисунке 3 ниже показано изменение прочности на сжатие с возрастом для различных условий отверждения.

Рис.3. Прочность на сжатие в зависимости от возраста для различных сред отверждения (Мамлук и Заневски)

Факторы, влияющие на длительную прочность бетона на сжатие

Достижение прочности бетона на сжатие в долгосрочной перспективе отличается от набора прочности в раннем возрасте. На долговременную прочность бетона на сжатие влияют следующие факторы:

1.Соотношение вода-цемент

Адекватное соотношение воды и цемента необходимо для проведения реакций гидратации в более позднем возрасте. Реакции гидратации улучшают прочность бетона на сжатие.
Недостаточное содержание воды приведет к образованию огромного количества пор до 28 дней, что со временем увеличит вероятность сползания и усадки. Это отрицательно скажется на прочности бетона на сжатие.
Также читайте: Технологичность бетона — типы и влияние на прочность бетона

2.Условия отверждения

Правильные условия отверждения — это своего рода подготовка бетона перед его эксплуатацией. Степень отверждения бетона определяется в зависимости от предполагаемых условий воздействия на конструкции.
Правильно застывший и качественный бетон не подвержен старению в экстремальных условиях. Следовательно, эффективное отверждение улучшает сжимаемость бетона.
Также читайте: Отверждение цементного бетона — время и продолжительность

3. Температура

Исследования показали, что высокая температура ускоряет реакцию гидратации, но получаемые продукты не будут однородными или хорошего качества.В результате могут остаться поры, влияющие на прочность бетона.

4. Условия окружающей среды

Бетонная конструкция с возрастом подвергается воздействию таких условий окружающей среды, как дождь, замерзание и таяние, химические воздействия и т. Д. Непроницаемый бетон может подвергаться проникновению влаги, частому замерзанию и оттаиванию, что приводит к образованию трещин в бетоне.
Химические воздействия могут вызвать коррозию арматуры, что снижает предел текучести арматуры. Все это может повлиять на прочность бетона.

Коэффициент набора прочности бетона

Сила можно определить как способность сопротивляться изменениям. Одно из самых ценных свойств бетона — его прочность. Прочность — это самый важный параметр, который дает представление об общем качестве бетона. Прочность бетона обычно напрямую связана с цементным тестом. Многие факторы влияют на скорость увеличения прочности бетона после смешивания.Прежде чем перейти к факторам, влияющим на увеличение прочности бетона, важно иметь представление об этих терминологиях:

Закалка — это процесс роста прочности. Это часто путают с «настройкой», но настройка и закрепление — это не одно и то же.

Параметр — это укрепление бетона после его укладки. Отверждение может продолжаться в течение недель или месяцев после того, как бетон был замешан и уложен.

Факторы, влияющие на прирост прочности и скорость набора прочности бетона

Пористость бетона

Пустоты в бетоне можно заполнять воздухом или водой.Вообще говоря, чем пористее бетон, тем он слабее. Вероятно, наиболее важным источником пористости в бетоне является соотношение воды и цемента в смеси, известное как соотношение воды и цемента.

Соотношение вода / цемент

Это определяется как масса воды, деленная на массу цемента в смеси. Отношение вода / цемент может быть сокращено до «водоцементного отношения» или просто «вод / цемент». В смесях, в которых соотношение воды к воде превышает примерно 0,4, весь цемент может реагировать с водой с образованием продуктов гидратации цемента.При более высоких соотношениях w / c следует, что пространство, занятое дополнительной водой выше w / c = 0,4, останется как поровое пространство, заполненное водой или воздухом, если бетон высохнет.

Следовательно, по мере увеличения соотношения вода / цемент пористость цементного теста в бетоне также увеличивается. По мере увеличения пористости прочность бетона на сжатие будет уменьшаться.

Прочность агрегата

Если заполнитель в бетоне слабый, бетон также будет слабым.Камни с низкой прочностью, такие как мел, явно непригодны для использования в качестве заполнителя.

Связка агрегатной пасты

Плотность связи между пастой и заполнителем имеет решающее значение. Если нет связи, заполнитель фактически представляет собой пустоту, а пустоты являются источником слабости в бетоне.

Параметры, связанные с цементом

Многие параметры, относящиеся к составу компонентов цемента и их пропорциям в цементе, могут влиять на скорость увеличения прочности и конечную достигаемую прочность.К ним относятся:

1. Содержание алита (трехкальциевые силикаты) и белита (двухкальциевые силикаты)
2. Реакционная способность алита и белита
3. Содержание сульфатов

Алит — наиболее реактивный цементный минерал, который значительно увеличивает прочность бетона. Больше Alite должно дать лучшие ранние силы («ранний» означает примерно до 7 дней).

Сульфат в цементе, как сульфат клинкера, так и добавленный гипс, замедляет фазу гидратации.Если сульфата недостаточно, может произойти мгновенное схватывание (быстрое затвердевание свежеприготовленного цементного теста с заметным тепловыделением). с другой стороны, слишком высокое содержание сульфатов может вызвать ложное схватывание (быстрое затвердевание свежесмешанного цементного теста с минимальным тепловыделением)

Некоторые физические параметры цемента также играют роль в повышении прочности бетона, например, Площадь поверхности цемента и гранулометрический состав .

Тонкость частиц часто выражается через общую площадь поверхности частиц.Более мелкий — цемент; больше будет скорость его гидратации. Гранулометрический состав также является очень важным фактором увеличения прочности бетона. Цемент с очень мелко измельченным гипсом и частицами клинкера замедляет гидратацию.

Испытания для определения увеличения прочности и коэффициента увеличения прочности бетона

В практике бетона прочность бетона характеризуется значением 28 дней, а некоторые другие свойства также связаны с прочностью в течение 28 дней. По истечении 28 дней обычно проводят различные испытания для определения прироста прочности бетона.Это как под:

для увеличения силы:

Испытание на прочность при сжатии

1. Тест цилиндра
2. Кубический тест

   Испытание на разрыв

   Испытание на разделенный цилиндр

   Испытание на прочность при изгибе

   1. Испытание на двухточечную нагрузку
   2. Испытание на трехточечную нагрузку

   Скорость прироста прочности бетона:

   Для определения скорости набора прочности бетона необходимо выбрать период короче 28 дней, так как 28 дней считается эталонным временем.В конкретной практике принято, что через 28 дней бетон обычно набирает большую часть своей прочности. Прочность, определенную на ранней стадии, например, после 7-го дня укладки бетона, можно сравнить с прочностью, определенной через 28 дней, что считается эталонным временем. Таким образом можно определить скорость набора прочности бетона.

   Сообщите нам в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

   взаимосвязей между семидневными и 28-дневными сильными сторонами | Журнал Concrete Construction

   Вопрос: Перед укладкой бетона для последней опоры фундамента с пробуренной опорой бригадир решил долить воду в машину для приготовления смеси.Инспектору не понравился вид разводненного бетона, и он взял испытательные цилиндры, которые представляли тот самый пирс. Спецификации требуют 28-дневной силы 3000 фунтов на квадратный дюйм. После того, как лаборатория сломала семидневные цилиндры, цилиндр от пирса с добавленной водой сломался при давлении 1980 фунтов на квадратный дюйм. В других семидневных цилиндрах давление достигало 2620 фунтов на квадратный дюйм. Инженер обеспокоен тем, что бетон не будет соответствовать указанной прочности. Я понимаю, что добавление воды было неправильным решением, но я не хочу удалять пирс, если он достаточно прочен.Достигнет ли он указанных 3000 фунтов на кв.

   Ответ: Как показывает этот случай, часто бывает полезно экстраполировать 28-дневные сильные стороны из семидневных. Конечно, количество прироста силы варьируется между семидневными и 28-дневными тестами. Тип цемента и условия отверждения — это два фактора, которые влияют на ожидаемый прирост прочности. Concrete, разработанная Mindness and Young, дает общее правило: отношение 28-дневной к 7-дневной силе составляет от 1,3 до 1,7 и обычно меньше 1.5, или семидневная сила обычно составляет от 60% до 75% от 28-дневной силы и обычно превышает 65%. Цилиндр, который сломался при давлении 1980 фунтов на квадратный дюйм, составляет 66% от указанных 3000 фунтов на квадратный дюйм. Согласно правилу Mindness and Young, он должен достичь указанной силы через 28 дней. Скорее всего, смесь была рассчитана не на 3000 фунтов на квадратный дюйм, а на более высокую прочность на сжатие, чтобы учесть изменчивость. Добавляя дополнительную воду в смесь, вы увеличиваете водоцементное соотношение, что, в свою очередь, снижает прочность. Опоры, установленные до добавления воды, вероятно, будут иметь прочность выше указанных 3000 фунтов на квадратный дюйм.Однако рассматриваемый пирс, скорее всего, будет соответствовать указанной прочности. Если по прошествии 28 дней цилиндры по-прежнему не соответствуют указанной прочности, возьмите стержни для проверки прочности перед выполнением дорогостоящего удаления сваи.

   Развитие прочности бетона

   Многие факторы влияют на скорость увеличения прочности бетона после смешивания. Некоторые из них обсуждаются ниже. Во-первых, хотя несколько определений могут быть полезны:

   Часто путают процессы «установки» и «упрочнения»:

   Параметр — это укрепление бетона после его укладки.Бетон можно «затвердеть» в том смысле, что он больше не жидкий, но все еще может быть очень слабым; например, вы не сможете ходить по нему. Отверждение связано с образованием эттрингита и гидрата силиката кальция на ранних стадиях. Обычно используются термины «начальный набор» и «окончательный набор»; это произвольные определения раннего и позднего множества. Существуют лабораторные процедуры для их определения с помощью утяжеленных игл, проникающих в цементное тесто.

   Отверждение — это процесс увеличения прочности, который может продолжаться в течение недель или месяцев после того, как бетон был замешан и уложен.Затвердевание происходит в основном из-за образования гидрата силиката кальция по мере того, как цемент продолжает гидратировать.

   Скорость схватывания бетона не зависит от скорости его затвердевания. Быстротвердеющий цемент может иметь время схватывания, подобное обычному портландцементу.

   Измерение прочности бетона

   Традиционно это делается путем изготовления бетонных кубиков или призм, затем
   отверждать их в течение указанного времени. Обычное время отверждения: 2, 7, 28 и 90.
   дней.Температура отверждения обычно составляет 20 градусов по Цельсию. После
   по достижении возраста, необходимого для испытаний, кубики / призмы измельчаются в
   большой пресс.

   Единицей измерения прочности бетона в системе СИ является мегапаскаль, хотя «ньютоны на квадратный миллиметр» все еще широко используются, поскольку числа более удобны. Таким образом, «бетон на пятьдесят ньютонов» означает бетон, плотность которого составляет 50 ньютонов на квадратный миллиметр, или 50 мегапаскалей.

   В то время как измерения на основе бетонных кубов широко используются в строительной отрасли, европейский стандарт для производства цемента EN 197 определяет процедуру испытаний, основанную на призмах из раствора, а не на бетонных кубах.Например, можно ожидать, что цемент, описанный как соответствующий стандарту EN 197-1 CEM I 42,5 N, достигнет не менее 42,5 МПа за 28 дней с использованием указанного испытания призмы из строительного раствора. Будет ли «настоящий бетон», изготовленный из этого цемента, достичь 42,5 МПа при испытаниях бетонных кубов, зависит от ряда других факторов в дополнение к любым внутренним свойствам цемента.

   Факторы, влияющие на прочность бетона

   Есть много важных факторов; Вот некоторые из наиболее важных:

   Пористость бетона: Пустоты в бетоне можно заполнить воздухом или водой.Воздушные пустоты — очевидный и легко различимый пример пор в бетоне. Вообще говоря, чем пористее бетон, тем он слабее. Вероятно, наиболее важным источником пористости в бетоне является соотношение воды и цемента в смеси, известное как соотношение воды и цемента. Этот параметр настолько важен, что мы поговорим о нем отдельно ниже.

   Соотношение вода / цемент: определяется как масса воды, деленная на массу цемента в смеси. Например, бетонная смесь, содержащая 400 кг цемента и 240 литров (= 240 кг) воды, будет иметь соотношение вода / цемент 240/400 = 0.6. Соотношение вода / цемент может быть сокращено до «вод / цемент» или просто «в / ц». В смесях, в которых соотношение воды к воде больше примерно 0,4, весь цемент теоретически может реагировать с водой с образованием продуктов гидратации цемента. При более высоких соотношениях w / c следует, что пространство, занятое дополнительной водой выше w / c = 0,4, останется как поровое пространство, заполненное водой или воздухом, если бетон высохнет.

   Следовательно, по мере увеличения соотношения вода / цемент пористость цементного теста в бетоне также увеличивается.По мере увеличения пористости прочность бетона на сжатие будет уменьшаться.

   Прочность заполнителя: будет очевидно, что если заполнитель в бетоне слабый, бетон также будет слабым. По своей природе слабые породы, такие как мел, явно не подходят для использования в качестве заполнителя.

   Связка заполнитель-паста: целостность связи между пастой и заполнителем имеет решающее значение. Если облигации нет, совокупность фактически представляет собой пустоту; как обсуждалось выше, пустоты являются источником слабости в бетоне.

   Параметры, связанные с цементом: Многие параметры, относящиеся к составу отдельных минералов цемента и их пропорциям в цементе, могут влиять на скорость роста прочности и конечную достигнутую прочность. К ним относятся:

   • содержание алита
   • реакционная способность алита и белита
   • содержание сульфата цемента

   Т.
   алит — самый реактивный цементный минерал, который способствует
   значительно влияет на прочность бетона, большее количество алита должно давать лучшее начало
   сильные стороны («рано» в этом контексте означает примерно до 7 дней).Тем не мение,
   это утверждение должно быть тщательно оговорено, так как многое зависит от сжигания
   условия в печи. Возможно, что более легкое горение
   конкретный клинкер может привести к более высокой начальной прочности из-за
   образование более реактивного алита, даже если его немного меньше.
   Не все алиты созданы равными!

   Для конкретного цемента существует
   будет то, что называется «оптимальным содержанием сульфата» или «оптимальным содержанием гипса».
   содержание.’ Сульфат в цементе, сульфат клинкера и добавленный гипс,
   замедляет гидратацию алюминатной фазы.Если недостаточно
   сульфат, может произойти схватывание; и наоборот, слишком много сульфата может вызвать
   ложная установка.

   Следовательно, требуется баланс между
   способность основных минералов клинкера, особенно алюминатной фазы,
   вступать в реакцию с сульфатами на ранних стадиях после смешивания и способности
   цемента для подачи сульфата. Оптимальное содержание сульфатов будет
   зависит от многих факторов, включая содержание алюмината, алюминат
   размер кристаллов, реакционная способность алюмината, растворимость различных
   источники сульфата, размеры частиц сульфата и наличие примесей
   использовал.

   Если это не было достаточно сложно, сумма
   сульфат, необходимый для оптимизации одного свойства, например прочности, может
   не должно быть таким же, как это требуется для оптимизации других свойств, таких как
   усадка при высыхании. Бетон и раствор также могут иметь разные оптимальные
   сульфатное содержание.

   Эта увлекательная область обсуждается далее в разделе «Изменчивость прочности бетона, связанная с цементом».

   В дополнение к параметрам состава, рассмотренным выше, также важны физические параметры, в частности площадь поверхности цемента и гранулометрический состав.

   Тонкость помола цемента, очевидно, повлияет на скорость гидратации цемента и, следовательно, на скорость роста прочности; Более мелкое измельчение цемента приведет к более быстрой реакции. Если производитель цемента обнаруживает, что его сила уменьшается, часто первое, что он делает, чтобы исправить проблему, — это измельчать цемент более мелко.

   Тонкость частиц часто выражается через общую площадь поверхности частиц, например: 400 квадратных метров на килограмм.Однако не менее, если не более важно, гранулометрический состав цемента; полагаться только на измерения площади поверхности может ввести в заблуждение. Некоторые минералы, например, гипс, могут измельчаться, в результате чего получается цемент с большой площадью поверхности. Такой цемент может содержать очень мелко измельченный гипс, а также относительно крупные частицы клинкера, приводящие к более медленной гидратации.

   Более подробная информация о прочности бетона

   Мы только что рассмотрели некоторые из основных факторов, влияющих на прочность бетона.Конечно, есть еще много других, некоторые из которых связаны с внутренними проблемами с цементом, а некоторые из них довольно тонкие. Другие относятся к тому, как используется цемент, очевидным примером является то, что в смеси недостаточно цемента, но есть много других, которые менее очевидны.

   Я написал книгу именно по этой теме — чтобы получить более подробную информацию, просто щелкните кубик ниже.

   Дополнительные статьи по этой или смежным темам можно найти в Каталоге статей.

   Как оценить прочность бетона на месте

   Бетон должен набрать достаточную прочность, чтобы выдерживать свой вес и строительные нагрузки, прежде чем снимать опалубку, перекладывать шоры или задвигать.Инженеры часто указывают минимальную прочность бетона на месте, прежде чем подрядчики смогут выполнить последующее натяжение, засыпать стены, открыть тротуары для движения или прекратить защиту в холодную погоду. По этим причинам подрядчики должны знать, как правильно оценить прочность бетона на месте для недавно уложенного бетона, особенно в холодную погоду. В противном случае безопасность рабочих и качество конструкции могут быть поставлены под угрозу.

   Испытательные цилиндры для испытаний в полевых условиях и коэффициенты зрелости часто используются для оценки прочности бетона на месте.Однако испытание цилиндров, отвержденных в полевых условиях, является стандартной процедурой, установленной строительными нормами. Другие методы — включая факторы зрелости и монолитные цилиндры для плит, сопротивление проникновению и прочность на вырыв — требуют одобрения архитектора / инженера и могут потребовать одобрения должностных лиц, ответственных за строительство.

   Температура и время

   Прирост прочности бетона зависит от комбинации температуры и времени выдержки. Скорость гидратации или химической реакции между цементом и водой зависит от температуры бетона.По мере повышения температуры бетона скорость гидратации и, как следствие, увеличение прочности увеличивается. И наоборот, скорость набора прочности снижается с понижением температуры бетона. По этой причине замедленная прочность бетона является обычным явлением в холодную погоду, если подрядчики не соблюдают меры предосторожности. Конечно, прочность бетона со временем увеличивается, если есть адекватные условия отверждения, способствующие гидратации.

   Полевые испытательные цилиндры

   Стандартное и полевое отверждение — это разные процедуры, определенные ASTM C31 для отверждения бетонных испытательных цилиндров.Испытательные цилиндры стандартного отверждения, иногда называемые цилиндрами лабораторного отверждения, представляют собой идеальную или номинальную прочность бетона. Температурные диапазоны для стандартного отверждения составляют от 60 ° F до 80 ° F в течение периода до 48 часов (начальное отверждение) и 73,5 ± 3,5 ° F для баланса 28-дневного периода отверждения (окончательное отверждение) для бетонов с заданной прочностью. до 6000 фунтов на квадратный дюйм. Бетон с указанной прочностью 6000 фунтов на квадратный дюйм или выше должен соответствовать более жесткому диапазону температур от 68 ° F до 78 ° F для начального отверждения. Для стандартного отверждения температура и время стандартизированы для обеспечения однородных условий отверждения.Вот почему значения прочности, полученные из испытательных цилиндров стандартного отверждения, используются для определения прочности бетона.

   Полевое отверждение отличается от стандартного. Он заключается в хранении испытательных цилиндров как можно ближе к бетону на месте и защите цилиндров от элементов таким же образом, как и у бетона на месте. Условия отверждения испытательных цилиндров должны быть такими же, как и условия отверждения монолитного бетона. Подвергая испытательные цилиндры той же зависимости температуры от времени, что и бетон на месте, предполагается, что прочность испытательных цилиндров представляет собой прочность бетона на месте.

   Испытательные цилиндры, отверждаемые в полевых условиях, обычно недооценивают истинную прочность бетона на месте из-за тепловой массы испытательного цилиндра (4 дюйма x 8 дюймов или 6 дюймов x 12 дюймов) по сравнению со значительно большей тепловой массой представленный конкретный элемент. Обычно температуры отверждения для испытательных цилиндров ниже, чем фактические температуры бетона на месте, даже когда испытательные цилиндры заправлены под отверждаемое одеяло и хранятся рядом с представленным бетоном.

   Значения прочности, полученные на испытательных цилиндрах, отвержденных в полевых условиях, обычно являются консервативными.Тем не менее, отвержденные в полевых условиях цилиндры могут сильно завышать прочность бетона на месте, если отвержденные в полевых условиях цилиндры хранятся и отверждаются в рабочем прицепе.

   За некоторыми исключениями, прочность цилиндров стандартного отверждения выше, чем прочность цилиндров, отвержденных в полевых условиях, поскольку стандартные температуры отверждения создают более высокие скорости гидратации и увеличения прочности, чем при типичных температурах отверждения в полевых условиях. По этой причине всегда используйте цилиндры стандартной прочности для определения прочности бетона. Что еще более важно, используйте только прочность цилиндров, отверждаемых в полевых условиях, для принятия конструктивных решений, таких как определение того, когда следует снимать опалубку и опоры, начинать последующее натяжение или определять, когда вводить конструкцию в эксплуатацию.Никогда не используйте испытательные цилиндры стандартного отверждения вместо испытательных цилиндров, отвержденных в полевых условиях. Неспособность правильно оценить прочность бетона на месте может поставить под угрозу безопасность рабочих и привести к повреждению конструкции.

   Метод погашения

   Метод зрелости (ASTM C1074) более точен, надежен и экономичен для оценки прочности бетона на месте, чем испытательные цилиндры, отверждаемые в полевых условиях. Он основан на концепции, согласно которой температура и время отверждения бетона напрямую связаны с прочностью бетона.В частности, этот метод использует заранее установленное соотношение температура-время-прочность для данной бетонной смеси для оценки прочности бетона на месте.

   Шаги по оценке прочности бетона на месте с использованием метода зрелости включают:

   1. Подготовьте не менее 15 цилиндров для лабораторных испытаний и вставьте датчики температуры по крайней мере в два из цилиндров для данной бетонной смеси, отвердите при комнатной температуре и вычислите коэффициенты зрелости M (t) для различного прошедшего времени, соответствующего испытаниям на прочность с использованием следующее уравнение:

   M (t) = СУММ (Ta минус To) Δt

   где:

   M (t) = коэффициент зрелости в возрасте (t), градусы – часы, ° F – ч

   Δt = временной интервал, час

   Ta = средняя температура бетона за интервал времени (Δt), ° F

   To = температура, ниже которой не происходит увеличения прочности, ° F (от 14 ° F до 32 ° F)

   Затем создайте гладкую кривую зависимости прочности от зрелости, построив рассчитанные коэффициенты зрелости M (t) в зависимости от соответствующей прочности бетона.

   2. Измерьте зависимость температуры и времени бетона на месте путем встраивания датчиков температуры в критические места, в зависимости от степени воздействия бетона и условий нагрузки.

   3. Считайте данные температура-время и рассчитайте коэффициент зрелости для прошедшего времени бетона на месте, используя уравнение для коэффициента зрелости M (t). Современное оборудование для погашения автоматически рассчитывает и записывает коэффициенты погашения.

   4. Оцените прочность бетона на месте, введя предварительно установленную кривую зависимости прочности от зрелости с вычисленным M (t) для бетона на месте и считайте расчетную прочность, как показано на Рисунке 1.Опять же, этот шаг обычно выполняется автоматически с помощью современного современного оборудования и программного обеспечения.

   Пример

   Из-за приближения холодного фронта подрядчик установил датчики температуры в стене, помещенные в 9:00 1 сентября. Поставщик бетона предоставил кривую зависимости зрелости от прочности для используемого бетона, как показано на Рисунке 1. Технические характеристики для Проект требовал минимальной прочности бетона 3000 фунтов на квадратный дюйм перед укладкой и уплотнением обратной засыпки у стены.

   Как показано в Таблице 1, прошедшее время и температура бетона на месте были записаны в столбцах 2 и 3 для дат, указанных в столбце 1. Используя столбец 3, средние температуры бетона на месте были вычислены и записаны в столбец 4. Затем, подрядчик вычел 23 ° F, или температуру, при которой рост прочности практически прекращается, из средних температур, показанных в столбце 4, и ввел скорректированные температуры в столбец 5. Истекшее время в часах из столбца 2 было вычислено и введено в столбец 6.Затем подрядчик умножил температуры в столбце 5 на истекшее время в столбце 6 и ввел значения (° F-h) в столбец 7. Для столбца 8 были вычислены совокупные коэффициенты зрелости и введены для различных прошедших периодов времени.

   Наконец, подрядчик ввел предварительно установленную кривую зависимости прочности от зрелости (рис. 1), предоставленную поставщиком бетона с учетом совокупных коэффициентов зрелости на месте из столбца 8, и прочитал соответствующие значения прочности бетона на месте.Расчетная прочность бетона на месте была введена в столбец 9 (например, для коэффициента зрелости 5070 ° F-ч соответствующая прочность бетона составила 3100 фунтов на квадратный дюйм из Рисунка 1).

   Поскольку спецификации требовали прочности бетона не менее 3000 фунтов на квадратный дюйм для обеспечения достаточной прочности стены для установки обратной засыпки, подрядчик должен подождать, пока бетон достигнет коэффициента зрелости не менее 5000 ° F в час. Чтобы сократить период отверждения, подрядчик может использовать горячую воду для замеса, добавить химически ускоряющую добавку к бетону или добавить дополнительные теплоизоляционные покрытия, чтобы можно было генерировать и поддерживать больше тепла.

   Ограничения

   Ошибочные оценки прочности могут произойти, если бетон на месте значительно отличается от бетона, используемого для построения предварительно установленной кривой зависимости температуры от времени и прочности. Изменения в материалах, содержании воды и воздуха, а также в точности дозирования могут привести к ошибкам при оценке прочности. ASTM C1074 рекомендует проводить дополнительные испытания для периодической проверки кривой зависимости температуры от времени и прочности, особенно когда опасные для жизни строительные работы основаны на расчетной прочности бетона на месте.

   Список литературы

   ACI306R-10 Руководство по бетонированию в холодную погоду, Американский институт бетона, www.concrete.org, Mindness, S., Young, J.F, and Darwin, D., Concrete, 2nd Edition, Prentice Hall, 2003.

   Ким Башам, PhD, P.E. FACI является президентом компании KB Engineering LLC, которая предоставляет инженерные и научные услуги бетонной промышленности. Бэшем также проводит семинары и мастер-классы, посвященные всем аспектам бетонных технологий, строительства и устранения неисправностей.С ним можно связаться по электронной почте [email protected].

   Вот несколько альтернатив испытательным цилиндрам, отверждаемым в полевых условиях, для оценки прочности бетона на месте.

   ASTM C31 / C31M-12 Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в полевых условиях — Описано в этой статье.

   ASTM C873 / C873M-10a Стандартный метод испытаний прочности на сжатие бетонных цилиндров, отлитых на месте в цилиндрических формах. — Включает в себя заливку на месте испытательных цилиндров в плиты, только с глубиной от 5 до 12 дюймов.

   ASTM C803 / C803M-03 (2010) Стандартный метод испытаний на сопротивление проникновению затвердевшего бетона — Включает в себя выстреливание штифтов в бетон с помощью инструмента с механическим приводом и проникновение измерительного штифта.

   ASTM C900-06 Стандартный метод испытания прочности на вырыв затвердевшего бетона — требует установки болтов в опалубку перед укладкой бетона.

   ASTM C1074-11 Стандартная практика для оценки прочности бетона по методу зрелости — Описано в этой статье.

   Повысьте прочность бетона на сжатие с помощью этих методов отверждения

   Что такое отверждение бетона?

   Отверждение бетона — это процесс поддержания достаточной влажности в бетоне в надлежащем температурном диапазоне, чтобы способствовать гидратации цемента в раннем возрасте. Гидратация — это химическая реакция между цементом и водой, в результате которой образуются различные химические вещества, способствующие схватыванию и затвердеванию. На процесс гидратации влияют начальная температура бетона, температура окружающего воздуха, размеры бетона и конструкция смеси.Следовательно, для того, чтобы этот процесс шел хорошо, монолитный бетон должен иметь достаточную влажность и температуру, которая способствует быстрой и непрерывной химической реакции.

   Американский институт бетона (ACI) рекомендует минимальный период выдержки, соответствующий достижению 70% прочности бетона на сжатие. Часто указывается, что этого можно достичь после семи дней отверждения. Тем не менее, 70% прочности можно достичь быстрее, если бетон застывает при более высоких температурах или когда в бетонную смесь используются определенные добавки.Точно так же для отверждения может потребоваться больше времени, когда бетон или температура окружающей среды ниже. Обычно идеальной температурой отверждения считается 20 градусов Цельсия (68 ° F).

   Почему важно отверждение бетона

   Тщательный контроль влажности и температуры монолитного бетона во время отверждения является важной частью контроля качества и обеспечения качества вашей бетонной конструкции. Правильные методы отверждения предотвратят высыхание, усадку и / или растрескивание монолитного бетона и, в конечном итоге, повлияют на характеристики вашей конструкции, особенно в зоне покрытия.Отверждение бетона должно произойти сразу после его укладки. Также важно, чтобы непрерывный мониторинг условий твердения бетона проводился в течение семи дней. Если вода испаряется из бетона до того, как он достигнет своей максимальной прочности, в бетоне не останется воды, достаточной для полной гидратации цемента и достижения максимальной прочности на сжатие. Это особенно актуально в экстремальных погодных условиях, когда бетонная плита подвергается воздействию различных факторов окружающей среды, и рост прочности вашего бетона может быть затруднен.

   Методы отверждения

   Многие факторы влияют на скорость испарения воды из свежеуложенного бетона. Сюда входят температура воздуха, влажность, температура бетона и скорость ветра. В результате было разработано множество методов, помогающих бетону удерживать влагу в раннем возрасте. Эти методы используются для:

   1. Поддерживать присутствие воды в бетоне в течение раннего периода твердения,
   2. уменьшить потерю воды с поверхности бетона, а
   3. Ускорение набора прочности бетона за счет подачи тепла и дополнительной влаги.

   Выбранный метод (или комбинация методов) зависит от таких факторов, как доступность материалов для отверждения, размер, форма и возраст бетона, производственные помещения (на месте или на заводе), эстетический вид и экономичность. В результате отверждение часто включает в себя серию процедур, используемых в определенное время по мере того, как бетон стареет. Время проведения каждой процедуры зависит от степени затвердевания бетона, необходимой для предотвращения повреждения бетонной поверхности процедурой.

   1) Поддержание влажности

   Пруд и погружение
   Пруд обычно используется для отверждения плоских поверхностей, таких как тротуары и полы, поскольку земля и песок по периметру бетонной поверхности могут удерживать пруд с водой. Пондинг — идеальный метод предотвращения потери влаги из бетона; он также эффективен для поддержания равномерной температуры по всему бетону. Погружение готового бетонного элемента обычно используется для отверждения образца для испытаний.

   Подробнее о важности условий отверждения цилиндра читайте в этой статье

   Распыление и туман
   Распыление и туман используются, когда температура окружающей среды значительно выше нуля, а влажность низкая. Туман распыляется через форсунки или распылители, чтобы повысить относительную влажность воздуха над ровной поверхностью, тем самым замедляя испарение с поверхности. Запотевание используется для минимизации растрескивания при пластической усадке. Если орошение производится через определенные промежутки времени, необходимо предотвратить высыхание бетона между нанесениями воды, используя мешковину или аналогичные материалы; в противном случае чередование циклов смачивания и сушки может вызвать растрескивание поверхности.

   Насыщенные влажные покрытия
   Влажные покрытия, насыщенные водой, такие как мешковина, хлопковые маты, коврики или другие влагоудерживающие ткани, обычно используются для отверждения. Материалы следует укладывать, как только бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности. Их следует держать постоянно влажными, чтобы на поверхности бетона оставалась водяная пленка в течение всего периода отверждения.

   Несъемные формы
   Оставленные формы обычно обеспечивают удовлетворительную защиту формованных бетонных поверхностей от потери влаги.Формы обычно оставляют на месте до тех пор, пока это позволяет график строительства. Если формы изготовлены из дерева, их следует поддерживать во влажном состоянии, особенно в жаркую и сухую погоду.

   2) Снижение потери воды

   Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
   Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на тщательно влажный бетон, такой как полиэтиленовая пленка. Этот материал является легким и эффективным замедлителем влажности, который легко наносится. Во время укладки бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности.

   Нанесение мембранообразующих отвердителей
   Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона. Они могут быть прозрачными или полупрозрачными с белой пигментацией. Составы с белыми пигментами рекомендуются для жарких и солнечных погодных условий для отражения солнечного излучения. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки и они должны соответствовать ASTM C3094 или ASTM C13155.

   3) Ускорение набора прочности бетона

   Острый пар
   Острый пар и пар высокого давления — это два метода паровой отверждения.Температура острого пара должна поддерживаться на уровне около 140 градусов по Фаренгейту или ниже, пока не будет достигнута желаемая прочность бетона.

   Нагревательные змеевики
   Нагревательные змеевики обычно используются в качестве закладных элементов вблизи поверхности бетонных элементов. Их назначение — защитить бетон от промерзания при бетонировании в холодную погоду.

   Электрообогреваемые формы или опоры
   Электрообогреваемые формы или опоры в основном используются производителями сборного железобетона.

   Бетонные покрытия
   Бетонные изоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подверженных отрицательным температурам в период отверждения. При использовании бетонных покрытий убедитесь, что бетон достаточно твердый, чтобы предотвратить повреждение поверхности.

   Здесь все, что нужно знать о бетонировании в холодную погоду

   Отверждение для повышения прочности бетона на сжатие

   Свежезамешанный бетон обычно содержит больше воды, чем требуется для гидратации цемента; однако чрезмерная потеря воды за счет испарения может задержать или предотвратить адекватную гидратацию, особенно на поверхности плиты.Эти методы удержания влаги в монолитном бетоне, следовательно, важны для надлежащей гидратации, чтобы бетон мог получить достаточную прочность на сжатие.

   Отверждение напрямую влияет на качество вашей общей структуры. Увеличение силы происходит быстро в раннем возрасте, но продолжается медленнее в течение неопределенного периода времени. Правильное отверждение увеличит долговечность, прочность, водонепроницаемость, сопротивление истиранию, стабильность объема и устойчивость к замерзанию и оттаиванию.

   Процесс укладки и выдержки бетона на месте требует точных температур, чтобы не повредить структурную целостность бетона.С SmartRock ™ , беспроводным датчиком температуры и прочности бетона, вам больше не нужно беспокоиться о неоднозначном времени ожидания. SmartRock доставляет точные данные в реальном времени на ваше мобильное устройство каждые 15 минут с помощью бесплатного приложения SmartRock.

   Этот полностью беспроводной датчик позволяет членам команды работать эффективно, не беспокоясь о торчащих проводах или необходимости искать провода под нагревательными одеялами, полагаясь на внешние регистраторы данных. Датчик полностью встроен в бетон и закреплен на арматуре внутри опалубки.SmartRock постоянно отслеживает влияние температуры окружающей среды и внешней среды на ваш монолитный бетон, облегчая контроль твердения бетона и обеспечивая оптимальные условия для увеличения прочности на сжатие. Кроме того, результаты в реальном времени позволяют подрядчикам оптимизировать процесс нагрева, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в своем графике проекта, зная, когда бетон наберет достаточную прочность для последующих строительных операций, таких как снятие опалубки или последующее натяжение.

   Узнайте, как компания S&F Concrete Contractors использовала SmartRock для мониторинга твердения бетона

   Источники
   CCANZ
   PCA
   NRMCA

   Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в январе 2019 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

   Прочность бетона за 7 дней Таблица

   Прочность бетона через 7 дней часто измеряется, даже если указанная прочность бетона на сжатие измеряется через 28 дней.Часто бывает необходимо измерить прочность бетона на сжатие через 7 дней и 28 дней, поэтому во время заливки берутся несколько проб бетонных кубов.

   Существует ряд методов, которые можно использовать для оценки требуемой прочности бетона на сжатие через 7 дней. Ниже описаны наиболее популярные методы. Таблица CivilWeb Concrete Strength at 7 Days была разработана для выполнения этого анализа с использованием трех методов. Кривая увеличения прочности бетона может быть оценена либо с использованием результатов испытаний двух бетонных кубов, либо рассчитана на основе указанной прочности на сжатие через 28 дней с использованием двух методов.

   Прочность бетона через 7 дней

   Прочность бетона на сжатие через 7 дней часто требуется по двум причинам. Во-первых, может потребоваться начать загрузку бетонного элемента примерно через неделю, чтобы выполнить программу строительства. Это обычное явление в многоэтажных зданиях, где необходимо загрузить один этаж, чтобы завершить строительство следующего, или на бетонных дорогах и тротуарах, которые необходимо открыть для движения транспорта как можно скорее, чтобы минимизировать нарушения.

   Вторая причина заключается в том, что качество бетона можно проверить, не дожидаясь 28 дней. Благоприятный результат испытания бетонной кубической прочности через 7 дней дает хорошее указание на то, что бетон будет соответствовать указанной прочности бетона на сжатие.

   Концепция зрелости бетона

   Бетон набирает прочность за счет продолжающегося процесса гидратации цемента. Бетон набирает прочность с момента его укладки и начинает увлажняться.Большая часть этого увеличения прочности произойдет в первые несколько дней после укладки, но более медленные химические реакции будут продолжаться в течение многих лет после укладки, особенно если бетон имеет доступ, например, к влаге из воздуха.

   Характерная прочность на сжатие обычно указывается исходя из прочности на сжатие в течение 28 дней. Во многих случаях 28-дневная прочность достигает оптимального уровня, достаточного для того, чтобы бетон набрал большую часть своей прочности, но раньше, чем ожидается, что он выдержит значительную нагрузку.

   Однако в некоторых случаях 28 дней может оказаться слишком долгим ожиданием, прежде чем станет известно качество бетона. Это происходит, например, когда бетонная дорога должна быть открыта примерно через неделю после заливки или когда необходимо использовать прочность бетонной балки, чтобы построить следующий уровень в здании. В этих случаях оценка пригодности бетона должна быть произведена на основе испытаний бетонных кубов в гораздо более раннем возрасте. Это часто происходит через 7 или 14 дней, но может быть и через 3 дня.Чтобы эти результаты были значимыми, необходимо разработать взаимосвязь зрелости с использованием конкретного метода зрелости, такого как описанный ниже, чтобы связать результаты испытаний на прочность на сжатие в раннем возрасте и 7 дней с заданной 28-дневной прочностью.

   Испытание бетонной зрелости

   Испытание на зрелость бетона может быть выполнено с использованием тех же испытаний бетонного куба, которые используются для общих испытаний прочности на сжатие и испытаний на соответствие. Тестирование зрелости обычно включает в себя 3 дня, 7 дней прочности куба и 28 дней.При необходимости проверка зрелости может включать более длительные периоды от 60 до 90 дней. Дополнительная информация об измерении прочности бетона через 7 дней включена в нашу публикацию «Испытание бетонного куба».

   Кривые увеличения прочности бетона

   Результаты испытаний бетона на зрелость затем преобразуются в кривую увеличения прочности бетона для данной конкретной бетонной смеси. Эта кривая увеличения прочности бетона может затем использоваться для оценки долговременной прочности бетона на сжатие по результатам 7-дневной прочности на сжатие.Прочность бетона на сжатие за 7 дней также можно определить из кривых увеличения прочности бетона, если это считается более подходящим, чем графическое решение.

   Скорость увеличения прочности бетона будет зависеть от используемых вяжущих материалов. Обычный портландцемент набирает прочность аналогично приведенному ниже графику, при этом через 7 дней прочность бетона составляет около 60% от 28-дневной прочности. Доступны быстро схватывающиеся цементы, которые могут получить значительную прочность на сжатие за несколько часов.Эти высокопрочные бетоны часто используются для быстрого открытия ремонтных работ бетонных дорог после укладки. И наоборот, низкотемпературные цементы и цементы, смешанные с GGBS или летучей золой, потребуют больше времени, чтобы достичь своей проектной прочности, иногда 6 месяцев или более. Это нужно будет учесть в спецификации.