Набор прочности бетона в зависимости от температуры

При строительстве любого объекта всегда ведутся бетонные работы. На прочность бетонных конструктивных элементов влияет не только качество смеси, но и условия ее застывания.

Таблица прочность бетона от температуры

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ТИПА ЦЕМЕНТА , %

Время твердения бетона , сут

Тип цемента

Относительная прочность бетона при температуре твердения

5оС

10оС

20оС

30оС

Время твердения бетона 1 сутки

М

0,06

0,11

0,19

0,23

Н

0,12

0,21

0,34

0,37

Б

16

0,26

0,42

0,45

Время твердения бетона 2 сутки

М

0,12

0,21

0,34

0,38

Н

0,19

0,32

0,5

0,52

Б

0,22

0,37

0,58

0,58

Время твердения бетона 3сутки

М

0,17

0,28

0,45

0,47

Н

0,23

0,38

0,6

0,6

Б

0,26

0,43

0,66

0,65

Время твердения бетона 7суток

М

0,27

0,44

0,68

0,67

Н

0,31

0,51

0,78

0,75

Б

0,33

0,54

0,82

0,78

Время твердения бетона 14с

М

0,34

0,56

0,85

0,81

Н

0,37

0,6

0,9

0,85

Б

0,38

0,61

0,92

0,87

Время твердения бетона 28с

М

0,41

0,67

1,0

0,93

Н

0,43

0,7

1,0

0,93

Б

0,45

0,71

1,0

0,93

Время твердения бетона 56с

М

,47

0,76

1,12

1,0

Н

0,49

0,79

1,08

1,0

Б

0,51

0,8

1,06

0,98

Примечание – М, Н, Б – медленно, нормально, быстротвердеющий; за 1 принята прочность бетона в возрасте 28 сут при температуре твердения 20оС. Промежуточные значения допускается определять интерполяцией

Стадия схватывания

Бетон начинает схватываться уже в первые сутки. Температура напрямую влияет на сроки отвердевания состава:

  • Теплая погода. Летом, когда на улице стоит средняя температура +20-25 градусов, на схватывание уходит всего час. Процесс начинается спустя 2 часа. Общее время схватывания – 3 часа.
  • Прохладное время. В случае похолодания и завершения момент начала и окончания этого процесса немного сдвигается. Схватывание при таких условиях занимает около суток. Когда на улице нулевая температура, бетон начинает схватываться после 6-10 часов с момента изготовления смеси. Процесс длится 20 часов.
Стадия схватывания

Смесь еще обладает подвижностью на первой стадии. За это время легко изменить форму конструкции, оказав на нее механическое воздействие. Возможно продление схватывания за счет тиксотропии (способности состава разжижаться при механических воздействиях). Этот механизм позволяет снизить вязкость раствора. Когда материал перемешивается в бетономешалке, сохранить его на первой стадии можно значительно дольше.

Читайте также:  Как класть плитку на стену: в ванной, на кухне (фото, видео)

Уход за бетоном при пониженных температурах

При наличии выбора времени бетонирования, безусловно, лучше предпочесть теплое время года. Если же необходимо проводить бетонные работы в зимний период, то сделать это помогут специальные мероприятия по защите смеси от замерзания до набора ею проектной прочности.

Если вы самостоятельно готовите раствор без применения противоморозных модификаторов — используйте подогретую воду. Укладка смеси должна производиться непрерывно. Если верхний слой успел замерзнуть — его необходимо обработать паром и удалить промерзший участок, немедленно продолжив бетонирование.

Разновидности технологий зимнего бетонирования:

  • Применение бетонов с противоморозными компонентами, которые поставляются уже в готовом виде.
  • Обогрев застывающего бетона с помощью мощных трансформаторов.
  • При бетонировании в условиях пограничных температур утеплять конструкцию можно с помощью изоляционных материалов.
  • Одним из вариантов создания нормального теплового режима является устройство «низкой палатки» в сочетании с обогревом при помощи тепловой пушки.
  • При бетонировании тонкостенных конструкций электроподогрев применять нежелательно, поскольку он может вызвать пересушивание. В этом случае рациональный выход — применение инфракрасных обогревателей или подогрев паром.

При использовании пароподогрева в первые восемь часов после укладки смеси температуру пара нужно контролировать каждые два часа. В следующие 16 часов — раз в 4 часа, далее — достаточно одного раза в смену. При использовании инфракрасных обогревателей нужно соблюдать расстояние между ними и бетонной конструкцией — не менее 1,2 метра. Обогревать можно и сам бетонный элемент, и опалубку, которую снаружи для лучшего теплопоглощения покрывают черным матовым лакокрасочным составом. Перед подогревом инфракрасным излучением поверхность бетона нужно защитить от пересыхания пленкой.

При бетонировании в условиях температур порядка -20 o С используют термоактивную опалубку, которая представляет собой конструкцию, состоящую из стальных пластин с смонтированными на них нагревательными элементами и слоем наружной термоизоляции. По окончании прогрева опалубку снимают, и далее бетон остывает под укрытием. Укрытие устраивается из шлаковойлочных одеял, брезентовой ткани и полиэтиленовой пленки. Остывание бетонной конструкции должно осуществляться под постоянным контролем.

Читайте также:  Грамотный выбор проточных водонагревателей

Бетон — время схватывания и набора прочности

Подавляющее большинство самодеятельных строителей считают по не совсем понятным причинам, что за окончанием укладки в опалубку либо завершением работ по выравниванию стяжки процесс бетонирования законченным. Между тем, время схватывания бетона значительно больше, чем время на его укладку. Бетонная смесь – живой организм, в котором по окончании укладочных работ происходят сложные и протяженные по времени физико-химические процессы, связанные с превращением раствора в надежную основу строительных конструкций.

Прежде чем производить распалубку и наслаждаться результатами приложенных усилий, нужно создать максимально комфортные условия для созревания и оптимальной гидратации бетона, без которой невозможно достижение требуемой марочной прочности монолита. Строительные нормы и правила содержат выверенные данные, которые приведены в таблицах времени схватывания бетона.

Температура бетона, ССрок твердения бетона, сутки
1 2 3 4 5 6 7 14 28
Прочность бетона, %
20 26 31 35 39 43 46 61 77
10 27 35 42 48 51 55 59 75 91
15 30 39 45 52 55 60 64 81 100
20 34 43 50 56 60 65 69 87
30 39 51 57 64 68 73 76 95
40 48 57 64 70 75 80 85
50 49 62 70 78 84 90 95
60 54 68 78 86 92 98
70 60 73 84 96
80 65 80 92

Содержащиеся в официальных таблицах данные, конечно, должны служить ориентиром при самостоятельном обустройстве бетонных или железобетонных конструкций. Но применение таких данных должно происходить в плотной практической привязке к реальным условиям строительства.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Бетонная смесь любого состава имеет свойство схватываться и получать необходимые прочностные характеристики при прохождении двух стадий. Соблюдение оптимального соотношения временных, температурных параметров и значений приведенной влажности имеет определяющее значение для получения монолитной конструкции с запланированными свойствами.

Стадийные характеристики процесса заключаются в:

  • схватывании бетонного состава. Время предварительного схватывания не велико и составляет ориентировочно 24 часа при средней температуре +20 Со. Начальные процессы схватывания происходят в течение первых двух часов по затворении смеси водой. Окончательное схватывание происходит, как правило, в течение 3–4 часов. Применение специализированных полимерных добавок позволяет, при определенных условиях, период начального схватывания смеси сократить до нескольких десятков минут, но целесообразность такого экстремального метода бывает оправданной по большей части при поточном производстве железобетонных элементов промышленных конструкций;
  • отвердевании бетона. Бетон набирает прочность, когда в его массе протекает процесс гидратации, иными словами – удаление воды из бетонной смеси. Часть воды при прохождении этого процесса удаляется при ее испарении, другая часть связывается на молекулярном уровне с составляющими смесь химическими соединениями. Гидратация может происходить при неукоснительном соблюдении температурно-влажностного режима отвердевания. Нарушение условий приводит к сбоям в прохождении физико-химических процессов гидратации и, соответственно, к ухудшению качества железобетонной конструкции.

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Логически понятно, что применение для приготовления бетонных составов разных марок портландцемента приводит к изменению времени твердения бетона. Чем выше марка портландцемента, тем меньше время для набора прочности требуется смеси.

Но при использовании любой марки, будь это марка 300 либо 400, не следует прикладывать к железобетонной конструкции значительные механического характера нагрузки раньше, чем по истечении 28 дней. Хотя время схватывания бетона по таблицам, приведенным в строительных правилах, может быть и меньше.

Особенно это касается бетонов, приготовленных с применением портландцемента марки 400.

Марка цементаВремя твердения различных марок бетона
за 14 суток за 28 суток
100 150 100 150 200 250 300 400
300 0.6 0.5 0.4
400 0.5 0.4
500 0.6
600 0.9 0.8 0.5

Проектирование, строительство и окончательное обустройство любых построек с применением железобетонных компонентов требует внимательного отношения ко всем стадиям возведения. Но от тщательности изготовления бетонных составляющих, в особенности фундаментов, в значительной степени зависит долговечность и надежность всего сооружения. Соблюдение сроков, за какое время схватываются бетонные смеси и составы, можно с уверенностью назвать основой успеха в любом строительном процессе.