Зная время застывания бетона, можно заранее спланировать дальнейшие строительные процессы.
Далее речь пойдет о том, как определить время схватывания смеси, узнаем сколько времени застывает бетон. Также попробуем разобраться в сопутствующих операциях и их влиянии на правильную сушку.
Существует несколько факторов, от которых зависят качественные показатели вновь возведенной постройки:
- температура воздуха;
- атмосферная влажность;
- марка цемента;
- соблюдение технологии монтажа;
- уход за стяжкой в период высыхания.
Полимеризация бетона
Этот сложный многоэтапный процесс, связанный с набором прочности и высыханием, поддается корректировке, но для этого необходимо понимать, что он собой представляет.
Этап затвердевания бетона и других строительных смесей, основой которых является цемент, начинается со схватывания. Раствор и вода в опалубке вступают в реакцию, и это дает толчок приобретению структуры и прочностных качеств.
Схватывание
Время, необходимое для схватывания, будет напрямую зависеть от различных влияний. К примеру, показатель атмосферной температуры равен 20 °C, а фундамент сформирован с применением цемента М200. В таком случае затвердение начнется не ранее, чем через 2 часа и продлится почти столько же.
Отвердение
После фазы схватывания стяжка начинает затвердевать. На данном этапе основная доля гранул цемента и вода в растворе начинают взаимодействовать (происходит реакция цементной гидратации). Наиболее оптимально процесс проходит при атмосферной влажности в 75% и температуре воздуха от +15 до +20 °С.
Если температура не поднялась до +10 градусов, очень велика вероятность того, что бетон не наберет проектной прочности. Именно поэтому в условиях зимы и проведении работ на улице раствор компонуется специальными антиморозными добавками.
Набор прочности
Структурная прочность пола или любой другой конструкции и время на отвердевание цементного раствора находятся в прямой зависимости. Если вода из бетона уйдет быстрее, чем это необходимо для схватывания и цемент не успеет вступить в реакцию, то через определенный период после высыхания мы столкнемся с неплотными сегментами, влекущими за собой трещины и деформацию стяжки.
Эти дефекты можно наблюдать во время резки бетонных изделий болгаркой, когда неоднородная структура плиты свидетельствует о нарушении технологического процесса.
Согласно технологическим правилам, бетонный фундамент сохнет не менее 25 – 28 суток. Однако для конструкций, не выполняющих повышенные несущие функции, этот период разрешено сократить до пяти дней, после которых по ним можно ходить без опасения.
Факторы воздействия
Перед началом строительных работ необходимо взять во внимание все факторы, способные так или иначе оказать влияние на время высыхания бетона.
Сезонность
Конечно же, основное воздействие на процесс высыхания цементного раствора оказывает окружающая среда. В зависимости от температуры и атмосферной влажности период для схватывания и полноценной сушки может ограничиться парой суток в летнее время (но прочность будет невысокой) либо конструкция будет удерживать большое количество воды более 30 дней в период холодов.
Об упрочнении бетона при нормальных температурных условиях лучше расскажет специальная таблица, в которой указано, сколько времени потребуется для достижения максимального эффекта.
| Время, сутки | Марочная прочность, % |
| 1-3 | не более 30 |
| 7-14 | 60-80 |
| 28 | 100 |
Трамбовка
Также многое зависит и от плотности укладки строительной смеси. Естественно, чем она выше, тем медленнее уходит влага из структуры и тем лучше будут показатели гидратации цемента. В промышленном строительстве эту проблему решают при помощи виброобработки, а в домашних условиях обычно обходятся штыкованием.
Стоит помнить, что плотная стяжка сложнее поддается резке и сверлению после трамбовки. В таких случаях используют буры с алмазным напылением. Сверла с обычным наконечником моментально выходят из строя.
Состав
Наличие разнообразных компонентов в строительной смеси также влияет на процесс схватывания. Чем больше в составе раствора пористых материалов (керамзит, шлак), тем медленнее будет происходить обезвоживание конструкции. В случае с песком или гравием, наоборот, жидкость быстрее выйдет из раствора.
Чтобы замедлить испарение влаги из бетона (особенно в условиях высокой температуры) и улучшить его прочность, прибегают к использованию специальных добавок (бетонит, мыльный состав). Это несколько отразится на стоимости массы для заливки, но избавит от преждевременного пересыхания.
Обеспечение условий сушки
Чтобы влага дольше оставалась в растворной смеси, можно уложить гидроизоляционный материал на опалубку. Если формовочный каркас состоит из пластика, дополнительная гидроизоляция не требуется. Демонтаж опалубки проводят через 8 – 10 дней — этого времени застывания достаточно, дальше бетон может сохнуть без опалубки.
Добавки
Также можно удержать влагу в толще бетонного пола путем введения в строительную смесь модификаторов. Чтобы можно было ходить по залитой поверхности как можно скорее, придется добавлять к раствору специальные компоненты для быстрого затвердевания.
Снижение испарения
Сразу после схватывания бетонную поверхность укрывают полиэтиленом, чем существенно снижают испарение влаги в первые дни после монтажа конструкции. Раз в три дня пленку убирают и проверяют наличие пыли и трещин, поливая пол водой.
На двадцатые сутки полиэтилен убирают и дают стяжке окончательно высохнуть в обычном режиме. Через 28 – 30 дней можно не только ходить по фундаменту, но и нагружать его строительными конструкциями.
Прочность бетона
| Марка цемента | Показатель прочности |
| М100 | 98,23 кгс/см² |
| М150 | от 130,97 до 163,71 кгс/см² |
| М200 | 196,45 кгс/см² |
| М250 | 261,93 кгс/см² |
| М300 | от 327,42 до 360,18 кгс/см² |
| М400 | 392,9 кгс/см² |
| М450 | 458,39 кгс/см² |
| М500 | 523,87 кгс/см² |
Зная, сколько времени уйдет на полноценное высыхание бетонной заливки, и как правильно организовать столь ответственный процесс, вы сможете избежать ошибок и сохранить крепость строительного элемента. Более подробную информацию о показателях прочности бетона по маркам цемента содержит таблица.
Срок твердения бетона
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, С | Срок 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.
Уход за бетоном после заливки: основные цели и методы
Процессы, связанные с проведением мероприятий, которые предшествуют распалубке, содержат несколько технологических приемов. Цель выполнения таких мероприятий одна – создание железобетонной конструкции, максимально соответствующей по своим физико-техническим свойствам параметрам, которые заложены в проект. Основополагающим мероприятием, безусловно, является уход за уложенной бетонной смесью.
Уход заключается в выполнении комплекса мероприятий, которые призваны создать условия, оптимально соответствующие происходящим в смеси физико-химическим преобразованиям, во время набора прочности бетона. Неукоснительное следование предписанным технологией ухода требованиям позволяет:
- свести к минимальным значениям усадочные явления в бетонном составе пластического происхождения;
- обеспечить прочностные и временные значения бетонного сооружения в параметрах, предусмотренных проектом;
- предохранить бетонную смесь от температурных дисфункций;
- препятствовать прелиминарному отвердению уложенной бетонной смеси;
- предохранить сооружение от различного происхождения воздействий механического или химического генеза.
Процедуры ухода за свежеобустроенной железобетонной конструкцией следует начинать непосредственно по окончании укладки смеси и продолжаться до тех пор, пока ей не будет достигнуто 70 % прочности, предусмотренной проектом. Это предусматривается требованиями, изложенными в пункте 2.66 СНиПа 3.03.01. Распалубку можно провести и в более ранние сроки, если это обосновано сложившимися параметрическими обстоятельствами.
После окончания укладки бетонной смеси следует провести осмотр опалубочной конструкции. Цель такого осмотра – выяснение сохранения геометрических параметров, выявление протечек жидкой составляющей смеси и механических повреждений элементов опалубки. С учетом того, сколько времени застывает бетон, точнее сказать – с учетом времени его схватывания, проявившиеся дефекты необходимо устранить. Среднее время, за которое может схватиться свежеуложенная бетонная смесь, составляет около 2-х часов, в зависимости от температурных параметров и марки портландцемента. Конструкцию необходимо предохранять от любого механического воздействия в виде ударов, сотрясений, вибрационных проявлений столько, сколько времени сохнет бетон.
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 цемента | Время твердения различных марок бетона | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| за 14 суток | за 28 суток | |||||||
| 100 | 150 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | |
| 300 | 0.65 | 0.6 | 0.75 | 0.65 | 0.55 | 0.5 | 0.4 | — |
| 400 | 0.75 | 0.65 | 0.85 | 0.75 | 0.63 | 0.56 | 0.5 | 0.4 |
| 500 | 0.85 | 0.75 | — | 0.85 | 0.71 | 0.64 | 0.6 | 0.46 |
| 600 | 0.9 | 0.8 | — | 0.95 | 0.75 | 0.68 | 0.63 | 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.
От правильного соблюдения времени застывания бетона, залитого в опалубку, зависит прочность и долговечность возводимой конструкции. Твердение цементных смесей представляет собой сложный процесс, на который параллельно влияет множество факторов: от температурных условий до состава и структуры раствора. Минимальное время нахождения бетона в опалубочном каркасе — 1 день, верхний предел достигает 1 месяца. Считается, что для окончательного схватывания, после которого цементная структура перестанет отдавать влагу, требуется не менее 28 дней, но соблюдать такие сроки в строительных работах нецелесообразно. Поэтому лучше выяснить: через какое время снимают опалубку для конкретно выбранного объекта из бетона, с определенными (контролируемыми) параметрами и вносить коррективы с учетом внешних условий (погоды, технологии заливки и ухода).
Зависимость сроков твердения от марки раствора
Существуют строительные нормы, разрешающие провести снятие щитов после достижения определенного процента прочности. Они напрямую связаны с маркой бетона, чем ниже качество, тем выше показатель. Данная зависимость отражена в таблице:
| Прочность на сжатие | Требуемый минимум в процентах от марочной крепости |
| До М150 | 50 |
| М200–300 | 40 |
| М400–500 | 30 |
| Для напряженных конструкций (горизонтальных перекрытий, длинных пролетов) | 70 |
На практике это означает, что снятие опалубки для бетона М500 разрешается при достижении 30 % прочности, то есть использование высококачественных марок ускоряет стройку, и наоборот. Конкретное время безопасного схватывания определяется с учетом других внешних факторов по специальному графику.
Условия твердения
Характеристики цементных смесей значительно улучшаются при организации правильного режима застывания. Поэтому качественное бетонирование подразумевает учет всех факторов, влияющих на время схватывания:
- среднесуточной температуры;
- влажности воздуха;
- типа конструкции.
Чем холоднее окружающая среда, тем больший промежуток следует выждать перед снятием опалубки. Для качественного твердения бетона важно обеспечить нормальную влажность воздуха: избыток или недостаток воды приводит к нарушению процесса гидратации цемента. То есть, в жару требуемая прочность достигается в максимально быстрые сроки, но нарушается внутренняя структура и возрастает хрупкость. Именно поэтому идеальным временем для бетонирования считается ранняя осень.
При определении нужного срока снятия щитов учитывается зависимость от среднесуточной температуры воздуха, связанная с марочной прочностью. Так, для востребованных сортов бетона М200–300, изготавливаемых на основе портландцемента М500, график имеет вид:
| Среднесуточная температура, °C | Время, прошедшее с начала заливки: | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 14 | 28 | |
| Прочность бетона, в % от марочного норматива | |||||||
| 5 | 12 | 18 | 28 | 35 | 50 | 65 | |
| 5 | 9 | 19 | 27 | 38 | 48 | 62 | 77 |
| 10 | 12 | 25 | 37 | 50 | 58 | 72 | 85 |
| 20 | 23 | 40 | 50 | 55 | 75 | 90 | 100 |
| 30 | 35 | 55 | 65 | 80 | 90 | 100 | |
Важным фактором считается ожидаемая несущая нагрузка на бетонную конструкцию. Вертикальные опалубки снимаются раньше горизонтальных, их критическая прочность меньше на 20 %. Это же актуально для пористых бетонов, в сравнении с тяжелыми сортами.
Способы ускорения твердения
Есть два варианта влияния на сроки застывания бетонной смеси: автоклавная обработка и ввод специальных примесей. Первый труднореализуем в домашних условиях: плиту или заливку размещают в особой камере с влажной средой. После обработки горячим паром под высоким давлением прочностные характеристики бетона за время от 15 до 24 ч достигают аналогичных годовой выдержке.
В частном строительстве такое оборудование отсутствует, поэтому для скоростного схватывания раствора используется специализированная опалубка с электроподогревом и создаются условия минимального испарения или кристаллизации жидкости. В помещении это организовать проще: устанавливается термопушка и контролируется влажность, наружные поверхности закрываются пленкой и смачиваются.
Второй способ ускорения сроков твердения бетона доступен при любых условиях, вплоть до полевых. В раствор на последних минутах замеса вводятся модифицирующие добавки, влияющие на его физико-механические характеристики (время набора прочности значительно сокращается). Несмотря на явные преимущества, этот метод редко используется в индивидуальном строительстве из-за высокой стоимости добавок.
Требуется строгое соблюдение пропорций, в бетон вводится не более 4 % солей азотной кислоты, 3 — хлорида натрия, 2 — сульфатов натрия. При превышении рекомендуемого соотношения ухудшается пластичность раствора, что влияет на итоговое качество заливки, применение некоторых модификаторов ограничивают из-за сильных коррозийных свойств (они не подходят для железобетона). Ускорить застывание также можно путем добавления сухого или мокрого вибродомола в портландцемент значительной прочности (М400 или М500).
Сроки снятия щитов
С учетом вышеизложенного и типа строительной конструкции, минимальное время нахождения бетона в опалубке при среднесуточной температуре +10 °C составляет:
- Для монолитных фундаментов и вертикальных армированных изделий с пористым наполнителем — 5 дней.
- Для горизонтальных перекрытий и небольших проемов — 14.
- Для лестничных проемов длиной от 6 м — 28.
Данные сроки застывания актуальны для бетона, в состав которого входит портландцемент М500. При использовании менее качественного раствора будут действовать другие показатели марочной прочности. Если строительные работы проводятся в холодное время года, то сроки застывания увеличиваются на 2–3 дня. Это же актуально при наличии частых перепадов температуры или влажности в процессе заливки и схватывания.
Существует еще один нюанс: данные сроки определяют момент снятия опалубки, а не разрешение на следующий этап работ. В практике индивидуального строительства щиты и крепежи необходимы для заливки соседнего участка фундамента или перекрытия, но это не означает, что освобожденная поверхность пригодна к обработке.
Согласно нормам, бетон должен набрать еще как минимум 20 % прочности. При этом он продолжает выделять влагу, что также учитывается при выборе этапа работ. Разрешается осмотр поверхностей и устранение дефектов, но не гидроизоляция (исключение составляют особые водоэмульсионные мастики или специальные смеси для железнения) или нагрузка конструкции.
