Время застывания бетона в опалубке
Как происходит твердение бетона
Схватывание
Застывание строительных смесей, в состав которых входит цемент, начинается со схватывания. Происходит оно в первые 24 ч после замешивания, и прямо пропорционально зависит от температурных условий. При 20 °C бетон наберет вязкость спустя 2 ч после приготовления, и через 3 ч перейдет к отвердеванию. В теплый период года процесс пройдет всего за 15–25 мин, а при 0 °C затянется до 15–20 ч.
Приблизительное время схватывания некоторых марок бетона:
· М200 ~ 2–2,5 часа;
· М300 ~ 1,5–2 часа;
· М400 ~ 1–2 часа.
На этой стадии раствор сохраняет подвижность, а постоянное механическое воздействие, благодаря механизму тиксотропии, увеличивает время схватывания бетона, соответственно отдаляя фазу твердения. Этот принцип положен в основу механизма его доставки в автобетоновозах с завода на строительную площадку.
Ложное схватывание — это несвойственное сцепление смеси через 2–3 мин после затворения. При этом большое количество тепла не выделяется, и если снова перемешать раствор даже без прибавления воды он станет пластичным и пригодным для укладки в опалубку.
Твердение
Согласно ГОСТу нормативную прочность цементный камень получает на 28 сутки при определенном режиме (температура +20 °C с отклонением в 2 °C и влажность 100%). В подобных условиях бетону понадобится месяц для застывания и реализации своего прочностного потенциала, который закладывается при проектировании и расчете конструкций. Разумеется, что ждать, пока он приобретет марочную крепкость нецелесообразно, поэтому используется некая распалубочная величина – 70%.
Как видно из графика бетон наберет 70% прочности, простояв приблизительно 10 дней. Это значит, что на этом этапе уже можно снять опалубку и проводить дальнейшие работы без ущерба качеству.
От чего зависит скорость твердения
На продолжительность застывания влияют многие факторы:
· температурно-влажностный режим;
· жесткость раствора;
· качество материалов.
Твердение – это химический процесс. А из уроков химии известно, что чем выше температура реакции, тем резвее она проходит. Ниже приведено время твердения бетона в различных температурных условиях.
Важно! Если застывание бетонной смеси протекает при +10 °C, то марочную прочность она наберет через 2–3 мес. Если на улице около 0 °C или минусовая температура, то гидратация цемента фактически останавливается, и твердение не происходит.
Как ускорить процесс
Согласитесь, что 28 или даже 7-10 суток для современного строительства это чрезвычайно длительный срок. Поэтому существуют быстротвердеющие бетоны, которые пригодны к распалубке через один или максимум два дня.
5 действенных способов
Тепловая обработка
Согласно закономерности Вант-Гоффа увеличение температуры химической реакции на 10 °C ведет к ее ускорению в 2–4 раза в интервале от 0 до +100 °C. Так, при +60 °C теоретически время застывания бетона ускорится в 81 раз, и сократится до 8 ч. На практике стадия твердения в условиях тепловлажностной обработки при +60 °C в сумме длится 12 ч и в итоге изделие в зависимости от его формы, конфигурации набирает прочность 90–105%.
Добавки
Это всевозможные соли неорганических кислот, хлориды, сульфаты, нитраты калия, кальция, натрия, алюминия. Требование к ускорителям схватывания по ГОСТ 24211, чтобы в первые сутки твердения прирост крепкости бетона был не менее 30%. С другой стороны, такие химические примеси могут привести к коррозии, кроме того, использование хлоридов и сульфатов воспрещается в железобетоне, потому что они способствуют ржавлению арматуры.
Бетон с низким водоцементным соотношением
Чтобы получить пониженный В/Ц модуль сокращают массовую долю жидкости в составе. В качестве средств, уменьшающих количество воды затворения, используются пластификаторы.
Микрокремнезем
SiO2 – это побочный продукт некоторых металлургических производств, которые работают с кремнийсодержащими сплавами. Он является на сегодня добавкой номер один для производства высококачественных бетонов, которые имеют марку от М500 до М1500. В 1–2 день застывания крепкость раствора с применением микрокремнезема варьируется от 50 до 80%.
Поскольку он обладает высокой дисперсностью, то для того, чтобы состав был удобоукладываемый и хорошо перемешивался, требуется вводить значительное количество жидкости. Во избежание обратного эффекта применяют суперпластификаторы последнего поколения с целью снижения объема воды для затворения.
Специальные цементы
· быстротвердеющие (застывают через 24 ч – 20 МПа или 50%);
· глиноземистые (24 ч – >22,5 МПа или 56%, 48 ч – 100%);
· сульфоалюминатные (твердеют за несколько часов).
Когда снимать опалубку
Если здание возводят монолитным способом, то на практике опалубку для колонн или перекрытия демонтируют на 7–14 день. Что касается неответственных конструкций, таких как стяжка, отмостка, ленточные и плиточные фундаменты, то здесь необязательно выдерживать бетон в опалубке те 10 дней, когда он приобретет 70%. Разрешается произвести распалубку раньше – через 3-5 дней.
Трехдневный срок твердения – это критический минимум ниже, которого нельзя опускаться. Через 3 дня бетон наберет около 30–40% прочности, этого порой вполне достаточно для марок от М200 до М500. Для М15-М150 критическая крепкость составляет 50% от нормативной, а для предварительно нагруженных конструкций – 70%. В зимнее время застывание происходит медленнее, поэтому опалубку снимают после истечения 14–15 дней.
Способы определения срока распалубливания
Представленные величины носят лишь ориентировочный характер. Более точно установить через какое время снимать опалубку, можно используя один из методов.
Обратиться к работникам лаборатории поставщика и узнать конкретный состав: как быстро твердеет бетон, когда достигается 70% норма. Технологи без проблем предоставляют необходимые данные.
Вызвать специалиста на объект, который сделает забор проб (кубики размером 10х10 см) в процессе бетонирования. После застывания образцы испытываются на прочность в разные интервалы времени. На 28 сутки этот метод позволяет определить марку, класс бетона, и узнать действительно ли была продана та смесь, которую покупали.
