На прочность монолитной конструкции, помимо прочих факторов, влияет время застывания бетона. Процесс гидратации происходит поэтапно, и у каждой стадии имеются свои особенности.
Первый этап застывания бетона – схватывание
Вода является компонентом, позволяющим входящим в раствор материалам схватываться и кристаллизоваться. В результате химической реакции происходит испарение влаги, отчего молекулы входят в более прочную связь, и бетон становится менее растекаемым. Чтобы избежать преждевременного схватывания, строго придерживаются технологии и учитывают ряд факторов:
Структура цементного камня при схватывании бетона
- если смесь готовится не на строительной площадке, а доставляется на нее транспортом, в пути обеспечивают непрерывное перемешивание;
- заливают, разравнивают и уплотняют бетон с оперативной быстротой, не останавливаясь на перерывы;
- при заливке с нарушениями возникают наслоения смеси, и они становятся своеобразными «мостами холода».
Схватывание раствора при низких температурах замедляется. Это негативно сказывается на следующем этапе.
Факторы, влияющие на затвердевание
Данная часть технологического процесса является заключительной. На прочность конструкции влияет и то, правильно ли пройдет кристаллизация смеси. Время затвердевания раствора зависит от таких факторов:
- состав – пропорциональное соотношение ингредиентов, наличие пластификаторов-ускорителей;
- однородность бетона, обеспечивающая равномерность застывания;
- температура окружающей среды и самой смеси.
Данный этап затвердевания бетона занимает разное количество времени в зависимости от условий выполнения работ – на открытом воздухе или в помещении.
Время схватывания бетона
Время, необходимое для набора прочности бетона
Говоря о сроках твердения бетона, подразумевают такой параметр, как набор прочности. Исходя из совокупности факторов, период может растянуться на несколько месяцев. Чтобы сократить время до 30 дней, за которые произойдет окончательное твердение, необходимо придерживаться таких условий:
- оптимальную температуру воздуха поддерживают порядка 20 градусов;
- влажность воздуха следует держать на уровне 70%.
Соблюдение (или нарушение) технологических нормативов отразится на качестве и прочности бетона.
График набора прочности бетона
Время высыхания бетона на улице
Сложно заранее определить, когда начнется окончательная кристаллизация смеси. При работах на улице влияют на высыхание особенности климата и сезон. Для наглядности можно рассмотреть стандартные условия заливки фундамента в летнюю пору:
Зимнее схватывание бетона
- если используется бетон марок М200 или 300 в основу дома, то окончательное отвердение наступит через 25–30 суток;
- на набор прочности бетона с маркой М400, который чаще используется в промышленном строительстве, времени понадобится в 3 раза больше;
- при создании небольшого фундамента под забор опалубку снимают через неделю-полторы.
Помимо влажности и температуры воздуха, на время кристаллизации влияют качество применяемого цемента, объемы заливки и будущая нагрузка на фундамент.
Время высыхания в помещении
Таблица значений остаточной влажности бетонной стяжки
В помещении, где бетон применяют для заливки стяжки, легче создать и постоянно поддерживать подходящие условия застывания раствора. Окончательное твердение бетона наступит через месяц, но к работам по отделке можно приступать через 4–6 дней.
Если работы проводятся в прохладных помещениях, их придется подогреть до оптимальной температуры. В дальнейшем постоянно включенной тепловую пушку держать не рекомендуется.
В результате преждевременного схватывания, начавшегося раньше нормативного времени, может нарушиться прочность бетона. Это отразится на плотности монолита и в дальнейшем проявится трещинами и деформациями.
Факторы, влияющие на скорость высыхания
Учитывая все, сказанное выше, можно иметь представление, каково время высыхания бетона в зависимости от тех или иных факторов. Чтобы избежать негативных последствий, следует детально вникнуть в их суть.
Время года
В жаркую пору, когда на улице выше 25 градусов, вода испаряется слишком быстро, поэтому полноценного схватывания не произойдет. Когда столбик ртути опустится ниже +10 градусов, время застывания увеличится раза в 2.
При низких температурах капли воды, находящиеся в бетоне, превращаются в льдинки. Когда они оттаивают, в конструкции образуются пустоты, и о прочности бетона можно забыть.
Период застывания разных марок бетона
Добавки
Повлиять на прочность и время застывания раствора можно добавками, вводимыми в основной состав:
Ускорители и замедлители схватывания и твердения бетона
- технологические применяют для замедления процесса кристаллизации, пока бетон добирается к строительной площадке;
- к технологическим относятся и ускорители, благодаря которым сроки сокращаются вдвое не в ущерб прочности;
- климатические вводят с учетом условий, в которых проводится заливка.
Имеются и добавки, обеспечивающие устойчивость состава к агрессивной среде. Примером тому является строительство в прибрежной морской зоне, где соленая вода и воздух негативно влияют на качество раствора.
Структура
Чем тяжеленнее бетон, тем дольше ему придется сохнуть. Поэтому на сроки твердения влияние оказывает пропорциональное соотношение цемента и воды, вступающие друг с другом в химическую реакцию. Чем больше влаги в составе, тем вероятнее образование пор, снижающих прочность.
Повлияют и наполнители – чем крупнее их фракция, тем прочнее конструкция. Но монолит получится только при качественном замесе, однородности заливки, хотя время застывания увеличится.
Типы макроструктуры бетона
Трамбовка
Для создания прочности важна плотность укладки, которой достигают в процессе трамбовки. Это не даст влаге испаряться слишком быстро и обеспечит хорошую гидратацию цемента. В промышленном строительстве для таких целей применяют специальное виброоборудование. В домашних условиях нормальная плотность достигается с помощью штыкования.
Твердение бетона: сколько сохнет бетон?
Бетон на сегодняшний день — практически незаменимый строительный материал. Всем известно, насколько он прочен, но сколько сохнет бетон, чтобы эти показатели достигли максимального значения, знают немногие. Конечно, на его прочность влияют и такие характеристики, как пропорциональное содержание в растворе различных компонентов; температурные условия, при которых была приготовлена бетонная смесь; качество цемента и т.п. Но речь далее пойдет только о сроках твердения бетона, так как они непосредственно влияют на скорость проведения строительных и отделочных работ.
Застывание бетона — сложная реакция, во время которой происходит химическое преображение первоначального состава вяжущего компонента в гидраты кальция.
Как проходит застывание бетона?
Застывание бетонной смеси — это не простое испарение из него воды. Процесс застывания представляет собой сложную реакцию, во время которой происходит химическое преобразование изначального состава вяжущего компонента в гидраты кальция. Процесс протекает под воздействием воды и называется гидратацией. В результате реакций вещество связывающего компонента минерализуется и связывает всю смесь в единый монолит.
Вернуться к оглавлению
Контрольный срок отвердевания бетонной смеси
Соотношение компонентов бетонной смеси.
Многие считают, что время твердения бетона в нормальных условиях после заливки составляет 4 недели. Это не совсем так. Время схватывания может длиться месяцами, а то и несколькими годами. Только тогда бетонная конструкция достигнет пиковых значений прочности, а через месяц после заливки раствор просто уже способен выдерживать расчетные нагрузки. Эти сроки схватывания называются контрольными.
В контрольном времени высыхания бетона заложены разные значения. В обычном строительстве они варьируются от 4-х до 5 недель. Этого достаточно, чтобы смесь смогла выдерживать расчетные нагрузки и при возведении многоэтажных зданий, и при строительстве небольших загородных домов. Месячный контрольный срок применим для фундаментов, монолитных стен и перекрытий, то есть тех конструкций, которые будут застывать в естественных условиях.
Сразу же необходимо добавить, что строителям нет нужды оставлять на месте опалубку до истечения контрольного срока.
Опалубку можно будет демонтировать уже на 6-7 день после заливки бетона.
За первую неделю застывания он схватится достаточно, чтобы не разрушаться при демонтаже формовочных конструкций. Однако скорость твердения бетона замедляется в холодный период, и убирать опалубку через неделю после бетонных работ можно только в теплое время года.
Вернуться к оглавлению
Застывание при низких температурах
Схема застывания цемента.
При низких температурах нельзя демонтировать опалубку раньше, чем минует половина контрольного срока твердения, то есть ее элементы можно разбирать только через 2 недели после заливки. Но это условие верно, когда застывание происходит при пониженных температурах. Если бетонная конструкция находится в теплом помещении или бетонная опалубка оснащена обогревом, снимать ее можно раньше. Нужно добавить, что обогревающая опалубка устанавливается не для того, чтобы ускорить процесс твердения, а только для поддержки нормальной температуры. Если вдруг у вас появилась мысль ускорить застывание таким образом в летних условиях, откажитесь от нее, так как бетон не наберет прочность в 2 раза быстрее, но станет менее качественным, потому что повышенная температура будет способствовать быстрому обезвоживанию раствора и лишит его одного из реагентов, без которого гидратация невозможна (об изменении скорости твердения будет рассказано позже).
Теперь ненадолго можно возвратиться к контрольному сроку застывания. Вы уже разобрались, сколько времени он занимает при монолитном строительстве объектов обычного назначения. А вот для усиленных конструкций специалисты определили контрольный срок в 90 дней. К таким сооружениям относятся мосты, дамбы, плотины. Следует сказать, что за этот период бетон не станет в 3 раза прочнее, чем выдержанный в течение месяца раствор. Его показатели будут улучшены только на 1/5, по сравнению с прежними.
Можно ли ускорить процесс в домашних условиях?
Определить степень затвердевания бетона можно с помощью специального прибора.
Теперь об изменении скорости застывания раствора. На специализирующихся на выпуске железобетонных изделий предприятиях для ускорения процесса используются повышенные температуры и давления. При росте температуры химические реакции ускоряются, но одновременно с этим более интенсивным становится и испарение воды. Чтобы приостановить его, бетонные изделия помещаются в автоклавы, в которых поддерживается повышенное давление. Иной способ поддержки активной гидратации связующих компонентов — подача пара. В специальных пропарочных камерах, куда помещаются железобетонные блоки, к примеру, пар создает повышенную температуру и в то же время препятствует обезвоживанию бетона. Такие технологии позволяют ускорить процесс застывания в десятки раз. Менее чем через сутки ЖБИ практически готово к применению на стройке.
Можно ли использовать такие методы при заливке фундамента в частном доме? Конечно же, нет! Сколько сохнет цемент в нормальных условиях, уже известно. Известно и то, что при повышенных температурах застывание будет менее качественным. Препятствовать этому в жаркое время поможет обрызгивание бетонной конструкции водой и ее укрытие под не пропускающую влагу пленку. Такие меры в некоторой степени будут препятствовать обезвоживанию бетона и активизируют реакцию, но говорить о каком-то ускорении процесса не приходится.
Можно ли ускорить процесс твердения бетона
Стройка – это всегда быстро, делать нужно все «вчерашним» днем. Во многих случаях, «не молниеносные» сроки застывания бетона не вписываются в грандиозные планы застройщиков. Сразу встает волнующий вопрос как ускорить застывание бетона, и при этом не потерять в его качестве.
Порошкообразный ускоритель твердения для бетона
На сегодня существует масса присадок и прочих ускорителей, дозируемых в смесь. При этом подобные добавки еще могут прочности и морозостойкости добавить. Главное — «прислушиваться» к тому, о чем «говорит» инструкция на упаковке от производителя.
Также можно получить быстросохнущий бетон, используя быстротвердеющий цемент. Но, это дорого, и во многих случаях цена такого куба не оправдывает вложения.
Внимание! Для каждого типа бетона разработчики рады предложить особенную добавку. Но, будьте бдительны: для ячеистых бетонов, особенно для пенобетона, пока специализированных присадок нет. Альтернатива – да, но не более. Это связано с тем, что не каждая пена может выдержать действие добавки, и неминуем распад ее структуры. Как результат: усадка, потеря объема, и качества.
Усадка пенобетона
Когда же стройка ведется своими руками, ведомая огромным желанием еще и сэкономить, то использование пластификаторов встает под большой вопрос. И тут просыпается пытливость, жаждущая знать, как быстро застывает бетон при использовании подручных средств.
Есть несколько вариантов:
- использование подогретой воды, но не кипятка, для затворения бетона;
- не экономить на цементе, брать хороший с 1 группой активности при пропаривании;
- укутывать опалубку не только пленкой, но и техническим войлоком;
- если площадь заливки небольшая и есть возможность устроить «паровую», то почему бы и нет – закрытое пространство, подогретый воздух и ведра с водой.
При сушке в естественных условиях в летний период, также важно создать хороший влажностный режим. Но тогда застынет ли бетон в воде, ведь ее избыток чреват плохим качеством?
Ответ прост и однозначен – да, затвердевание произойдет. Также он не растрескается, если постоянно и обильно поливать запалубленный бетон водой. Это даже рекомендуется и активно практикуется.
Вариант увлажнения бетона во время твердения
Интересный факт! Для проверки прочности и активности цемента в 28-суточном возрасте, делаются стандартные для этого испытания: образцы-балочки выдерживаются все это время в емкости с водой. Конечно же, они туда помещаются уже после схватывания в естественных условиях. Только такие обстоятельства выдерживания цементных балочек считаются истинными верными. Это связано с тем, что при наборе прочности цементу необходима влага, особенно на протяжении первых 28 суток.
Так чем же отличается обычный бетон, изготовленный на том же вяжущем?
Заливка бетона водой
Только точно узнав, сколько сохнет бетон, и выдержав его необходимое время, можно добиться высокого качества и быть уверенным в том, что дом точно не рухнет по той причине, что когда-то всё было сделано «на глазок».
Сколько сохнет цемент, цементный раствор
Прочность, долговечность любой строительной конструкции зависит как от качеств основного материала, так и связующих веществ. Смеси на основе цемента не имеют заметной конкуренции в области возведения несущих конструкций при кладке кирпича, блоков, монолитном методе устройства фундаментов, стен, перекрытий.
Уникальные свойства твердения цемента, ассортимент предлагаемой продукции позволяют подобрать оптимальную марку для решения предстоящий задач. Из наиболее популярных вопросов по той теме можно отметить интерес к тому, сколько сохнет цемент и смеси на его основе. Многое зависит от состава строительного материала и условий его применения.
От чего зависит время высыхания цемента
На прочность, долговечность, соответствие заявленным характеристикам смеси влияют несколько факторов, в том числе сколько застывает цемент. Регулировать этот процесс можно двумя способами: температурой и выбором марки связующего.
Цифры в маркировке цемента означают его прочность, измеряемую в кг/см2. Чем выше это значение, тем быстрее сохнет смесь. Марку прочности указывают на упаковке. Соответственно М 200 будет сохнуть дольше чем М 400.
Немаловажным фактором для определения — сколько сохнет цементный раствор, становится температура. Оптимальным значением для этой операции является диапазон 15-25° C. При более низкой температуре время существенно увеличивается. Значения выше 30° C тоже не очень благоприятно влияют на качество застывающей смеси. Необходимо применять дополнительные меры по предотвращению преждевременного высыхания и контролю над происходящим процессом.
Самое быстрое и качественное затвердение бетона происходит при применении технологии, использующейся на предприятиях по выпуску ЖБИ. Сколько времени застывает цемент при формировании, например, плит перекрытия? Через 12-18 часов бетон набирает 90% от заявленной прочности. Такая скорость высыхания возможна только на специальном оборудовании, которое обеспечивает герметизацию изделия, нужную температуру, указанную марку прочности и некоторые другие условия. Точная дозировка состава, вибрационная обработка, прогрев изделия паром, исключение потерь влаги — непременные условия изготовления изделий ЖБИ.
Добиться таких показателей на строительной площадке невозможно. Поэтому точно знать сколько времени застывает цемент в обычных условия можно на упаковке продукции. Там указаны рекомендуемые пропорции, температурный режим и срок затвердевания смеси. Производитель может вводить присадки в состав для получения специальных качеств, поэтому точное время может несколько отличаться даже у одинаковых марок цемента. Нужно знать основной принцип — сколько сохнет обычный цемент в стандартных условиях. 28 суток считается необходимым минимум для достижения эксплуатационных качеств смеси. Далее процесс существенно замедляется и упрочнение за последующий год составляет не более 10%.
Два основных этапа затвердевания
Для достижения заявленных качеств необходимо соблюсти правильные пропорции при замешивании раствора. Только в этом случае будет достигнута желаемая прочность. Примерно через час после заливки смеси начинается процесс изменения ее структуры. Этот этап называют схватыванием. Сколько времени застывает цементный раствор до продолжения дальнейшей работы?
Через сутки масса становится настолько прочной, что по ней можно ходить. Но до заявленной марочной прочности еще далеко. Это был только первый этап, называемый схватыванием. Далее начинается процесс затвердевания. Через двое суток смесь набирает около 50% прочности в теплое время года.
Полную эксплуатационную нагрузку, операции по дальнейшему возведению следующего этажа рекомендуется начинать не ранее 28 суток, когда прочность бетона приближается к заявленной на 90%. Особое значение, сколько схватывается цементный раствор и каково время полного отвердения, придается времени при строительстве несущих конструкций. Мощные фундаменты, при возможности, лучше заливать за год до начала основного строительства. За это время происходят практически все процессы изменения структуры. Значимых изменений геометрии конструкции не будет. Точное время полного застывания конкретного цементного раствора определить сложно. Длиться он может годами, но через 12 месяцев эти изменения не сказываются на качестве здания.
Сколько сохнет цемент М 500
Маркировка материала важна при выборе смеси для достижения необходимых качеств. Сколько при этом застывает цемент по времени становится вторым по важности вопросом. Знать это необходимо для планирования дальнейших операций. Например, М 500 при рекомендуемых условиях за две недели после того, как началось отвердение раствора, набирает 75% прочности, а М 400 — 50%.
То есть более качественный цемент дает возможность проводить строительные операции существенно быстрее. Пропорционально действует на смесь и температура.
Время застывания цемента (любой марки) практически останавливается при 0° C, если в составе нет специальных присадок. При превращении воды в лед происходит структурное разрушение материала. Нельзя допускать обморожения смеси до достижения ей 90% прочности. Марка М 500 к исходу месяца набирает нужное значение. Пропорции цемента и песка также могут оказывать влияние на скорость затвердения. Небольшое количество связующего может замедлить процесс отвердения, если наполнитель будет впитывать влагу. Растворы с большим количеством песка больше нуждаются в увлажнении, нежели более концентрированные смеси.
Как повлиять на время высыхания цемента М 500
Ускорить процесс затвердевания смеси можно поддержкой оптимальной температуры. Вычисляется среднесуточное значение и если оно ниже 15-20° C, то нужно принять дополнительные меры по обогреву материала. При этом нельзя допускать обезвоживания смеси. Цемент имеет склонность к самовысыханию. Недостаток влаги не дает возможности проходить реакции гидратации, отчего качества материала ухудшаются. Решить эту проблему можно принудительным увлажнением, укрытием поверхности пленкой, опилками, тканью. Установка обогревательного оборудования заметно ускорит процесс высыхания, но и увеличивает риски потерь влаги смесью.
Сколько времени сохнет цемент в помещении и на улице
Прямая зависимость скорости схватывания от температуры дает возможность точно определить сколько сохнет раствор цемента с песком внутри и снаружи здания. В помещении воздух прогрет более равномерно, поэтому можно подсчитать время достаточно точно. Для вычисления срока затвердевания на открытом пространстве необходимо сделать замеры температуры с интервалом в несколько часов в течение суток. Благодаря факторам окружающей среды время может существенно измениться.
Разница дневных и ночных показаний могут отличаться на 10-20° C. Необходимо определить среднесуточное значение, которое и станет основным критерием при определении времени затвердевания цементного раствора на улице. При этом показатель влажности воздуха в помещении, как правило, ниже, значит процесс испарения идет активнее, особенно, если здание оборудовано системой отопления. Пересушивание смеси приведет к ухудшению качеств. Если при оштукатуривании стен это не может являться критическим дефектом, то стяжке необходима прочность, поэтому нужно защитить поверхность от пересыхания.
Состав цемента и его гидратация
Реакция превращения сухой смеси в твердую массу запускается после введения воды в ее состав. Клинкерные минералы являясь силикатами активно начинают образовывать пространственные связи. Процесс необратим, поскольку коагуляция частичек приводит к полному изменению структуры материала. Сколько сохнет обычный цементный раствор с песком, зависит от химического состава сухой смеси. Высокое содержание силикатов ускоряет процесс.
Марки высокой прочности, такие как М 400, М 500, имеют малое количество примесей, и время схватывания цементного раствора происходит быстрее, нежели чем при использовании менее прочных материалов.
Смесь сначала становится пластичной, что дает возможность формировать из нее элемент необходимой формы, а затем она затвердевает, приобретая необходимую прочность. Рекомендуется использовать жидкий раствор в указанный на упаковке срок. Обычно он находится в диапазоне от 30 мин до 4 часов. Тогда возможно бес потери качества возможно восстановление пластичности застывающего раствора При низких температурах допускается незначительная корректировка в сторону увеличения срока. Тогда производитель гарантирует заявленные качества и время затвердевания цементного раствора в стандартных значениях.
Реакция называется гидратацией, где первая часть слова означает воду. Процесс уникален и отличается принципиально от схватывания и затвердевания смесей на основе гипса, где необходим воздух для полноценной реакции, которая проходит многократно быстрее и набирает заявленные качества в первые же часы. Время, необходимое для высыхания цемента зависит только от марки и температуры окружающей среды при достаточной влажности массы.