Сколько времени сохнет бетон в зависимости от класса прочности

Бетон — прочный и долговечный материал, широко применяемый в строительстве при создании фундаментов строений, укладке дорог, элементов канализационной системы, при решении других задач. Знания о том, сколько сохнет бетон, помогают возводить надежные и долговечные конструкции даже при небольшом опыте в строительстве.

Процесс высыхания бетона разделяется на две стадии — схватывание и твердение вне зависимости от состава базовой смеси, определяется главным образом ее компонентами и факторами внешней среды — уровнем влажности и температуры. В большинстве случаев твердение бетона завершается по прошествии 4 недель, отдельные процессы внутри материала могут продолжаться дольше этого срока, однако воздействие на основные параметры минимально. 

Зависимость скорости высыхания бетона от используемых присадок

Классические условия окружающей среды — 95%-ная влажность и 20-градусная температура, определяют время начального схватывания материала в двухчасовой период от момента формирования цементно-водяной смеси. Главный компонент любой марки искусственного камня — трехкальциевый алюминат, способствующий созданию связей внутри материала в стартовый период схватывания. По завершении этого процесса воздействие данного химического элемента на прочностные характеристики минимально.

Специфические присадки позволяют ускорить процесс первоначального схватывания бетонной смеси, снижая время твердения до 30-60 минут, однако они применяются преимущественно при массовом производстве железобетонных конструкций.

Период полного схватывания бетона в зависимости от класса прочности

Температура — главный фактор, определяющий скорость твердения материала. К примеру, в холодное время года при минусовых значениях этот процесс может длиться до 10 часов, тогда как при комнатной температуре от замешивания цементно-водного раствора до схватывания проходит 2-2.5 часа. 

При проведении строительных работ с использованием бетона важно выбирать подходящий температурный режим. Жаркая погода значительно ускоряет скорость схватывания материала, а заморозки — замедляют, оба варианта отрицательно воздействуют на параметры прочности по окончании процесса твердения. По этой причине в ряде случаев профессиональные строители рекомендуют управлять процессом схватывания бетона с помощью ряда вспомогательных средств. К ним относятся:

1. Непрерывное перемешивание строительного цементно-водного раствора. Этот способ позволяет отсрочить процесс схватывания базовой смеси, однако в летнее время имеет низкую эффективность ввиду воздействия высоких температур.
2. Применение специальных составов — заменителей схватывания. Смеси «Сика Ретардер», «Линамикс», «Полипласт Ретард» позволяют снизить интенсивность процесса схватывания без ущерба для прочностных характеристик строительного раствора. 
3. Нагревание в автоклаве при повышенном давлении для сокращения периода схватывания. 
4. Использование ускорителей процесса схватывания — хлорида кальция, сульфата натрия, соли азотной кислоты. Такие вещества наиболее эффективны при строительных работах зимой и производстве ЖБИ.

Наилучшие результаты при возведении конструкций с использованием бетонных элементов зимой достигаются при прогреве цементно-водного раствора до 80 градусов с последующей обработкой паром и электричеством, после чего уложенная смесь отграничивается от воздействия окружающей среды теплоизоляцией.

Влияние окружающей среды на темпы твердения бетона

Достижение материалом марочной прочности происходит непосредственно после схватывания. Этот процесс обусловлен испарением лишней воды из начального раствора и формированием устойчивых химических связей между компонентами состава.

 При строительных работах с применением бетона оптимальными параметрами окружающей среды являются следующие:

• уровень влажности на поверхности — более 90 %;
• температура в диапазоне от 18 до 25 градусов Цельсия.

Для создания таких условий профессиональные строители применяют гидроизоляцию бетонной поверхности путем использования рубероида или пленки из полиэтилена, периодическое орошение водой. При температуре выше 25 градусов возводить бетонные конструкции нежелательно — низкий уровень влажности искусственного материала может привести к хаотичному распределению параметров плотности в структуре и снижению прочности.  

Заморозка бетона при твердении также негативно влияет на качество конечного результата. В такой ситуации прочность материала может уменьшиться наполовину, если она не достигла критического предела, в противном случае искусственный камень продолжит твердеть до достижения нормы. Параметр критического предела прочности зависит от разновидности бетона:

• для материала марок В 7.5 и В 10 он составляет 50%;
• для В 15 - В 27,5 — 40%;
• для В 30 - В 40 — 30%.

Работа с крупногабаритными сооружениями из бетона проводится при учете значения критического предела по прочности, которое в большинстве случаев имеет величину в 70 %.

Здесь можно узнать, как самостоятельно выбрать бетон для строительства

Распалубочная прочность — дополнительный термин, используемый при монтажных работах с применением искусственного материала. Эта характеристика определяет уровень твердения бетона, при котором разрешается снимать опалубку без негативных последствий для конструкции — увеличения сроков строительных работ и цены при передержке, или хрупкости материала при недостаточной выдержке. Ее значение также равно 70 %, если в проектных документах не оговаривается иное.

Как создать подходящие условия для ускорения процесса 

Работа с материалом требует ответственного подхода со стороны каменщика Понимание того, сколько застывает бетон, помогает достичь требуемых параметров прочности и создать долговечную и надежную конструкцию. Опытные строители рекомендуют придерживаться следующих правил при формировании и высыхании цементно-водной смеси:

1. При выполнении строительных работ зимой важно защитить конструкцию из искусственного материала от промерзания. Нормальные характеристики гидратации цемента достигаются с помощью использования теплоизоляции, противоморозных присадок, нагревания бетонной конструкции инфракрасным излучением, электродами или проводкой из стали. Для получения наилучшего результата можно комбинировать различные методики.
2. Укрытие поверхностей бетонной конструкции защитными материалами — брезентом, рубероидом или пленкой из полиэтилена, позволяет исключить несовпадение давления в различных слоях и образование трещин в процессе высыхания водно-цементного раствора. Альтернативным вариантом является применение песка или древесной стружки в сочетании с постоянным увлажнением. 
3. При работе с бетоном рекомендуется соблюдать подходящий температурный режим во избежание деформации материала при высыхании и проведения повторных строительных работ. Каменщик должен руководствоваться проектными документами, содержащими информацию по мероприятиям, необходимым для создания подходящей температуры внутри и на поверхности бетонной конструкции. Наиболее распространенными среди них являются охлаждение комплексом труб-змеевиков, орошение наружных элементов водой низкой температуры.

Представленные рекомендации позволят создать долговечную конструкцию из начального цементно-водного раствора с повышенными прочностными характеристиками. 

Часто задаваемые вопросы

Неопытные пользователи нередко сталкиваются с рядом проблем при замешивании цементно-водного раствора и дальнейшем обслуживании конструкции из искусственного камня. Найти решение в трудной ситуации помогут советы по ключевым особенностям работы с бетоном и таблица, показывающая, сколько сохнет бетон в зависимости от окружающих условий. 

Как сделать процесс самостоятельного замешивания бетона проще? 

Профессиональные каменщики не рекомендуют использовать лопату на начальном этапе создания строительной смеси. Большую эффективность дает применение кетменя — специальной мотыги усиленной конструкции, позволяющей затрачивать меньше сил при перемешивании цементно-водного раствора. 

Дополнительно можно приготовить «цементное молоко». Материал растворяется в емкости, наполненной водой с последующим добавлением небольшого объема песка и щебня до создания однородной смеси. Этот способ обеспечивает достаточное увлажнение компонентов бетона и позволяет избежать взаимодействия с сухими компонентами, уменьшает вероятность формирования цементных комков.

 В каких случаях необходимо проводить орошение бетонной конструкции водой?

Применять такой метод охлаждения рекомендуется при строительстве летом в условиях высоких температур, в том числе и при сильных порывах ветра. Полив материала пульверизатором желательно начинать по прошествии 2-3 часов после окончания строительных работ, при этом сконцентрировать большее количество воды на гранях и ключевых точках конструкции, где процесс испарения влаги проходит наиболее стремительно. При этом желательно уменьшить напор, так как сильное давление может оказать неблагоприятное воздействие на размягченную поверхность бетона. По завершении полива она изолируется от влияния внешней среды рубероидом или влажными опилками.

Здесь можно узнать об основных особенностях ухода за бетоном после заливки

Каково среднее время твердения бетона в опалубке?

Период набора марочной прочности искусственным камнем зависит от условий внешней среды — главным образом от температуры воздуха, примерное время протекания этого процесса определяется в нормативных документах. Таблица ниже отображает темпы набора прочности бетона по суткам для марок М400 и М500, исходя из температурного режима. Параметр измеряется в процентах от определяемых нормативными документами характеристик марочной прочности.

Таблица 1. График застывания бетонов М400 и М500 в зависимости от температуры воздуха

Таблица наглядно показывает, что при снижении среднесуточных температур время застывания бетона снижается в несколько раз.

Заключение 

Бетон — прочный материал, позволяющий создавать полноразмерные сооружения или отдельные элементы конструкций. Для достижения эффективного результата важно учитывать марочные характеристики и специфические особенности процесса схватывания и скорости твердения искусственного камня. Это позволит оборудовать высококачественную долговечную конструкцию в короткие сроки.