Зведення конструкцій різної конфігурації і призначення передбачає заливку фундаменту. Тому багато будівельників, переважно початківці, цікавляться тим, яким же час набору міцності бетону. Відразу варто відзначити, що цей процес залежить від численних моментів, серед яких не тільки умови навколишнього середовища, а й складові самого розчину, використовуваного для заливки фундаменту.
У цій статті ми спробуємо розібратися, як набирає міцність бетон і чи є методи прискорення цього процесу.
У чому суть процесу?
Умовно, він ділиться на 2 етапи:
- Схоплювання. Цей етап відбувається протягом перших 24 годин після замішування основи. Час оплюваність розчину залежить від показників температури в приміщенні або на вулиці. І якщо забезпечити належні умови, то можна прискорити схоплювання бетонної маси.
- Твердіння. Як тільки основа схопиться, то настає затвердіння. Як не дивно, але затвердіння фундаменту триває протягом 12-24 місяців. При цьому заявлені виробником значення, при забезпеченні сприятливих умов, визначається на 28 день після заливки.
Цікаво, що в багатьох джерелах можна знайти, від чого залежить кінетика набору міцності - температур, час. вологість, якість інгредієнтів. Але мало де знайдеш відповідь на питання, за рахунок чого бетон набирає міцність? Це відбувається в процесі гідратації цементу.
У сухому матеріалі присутні 4 основні елементи:
- алліт;
- білить;
- трехкальциевого алюмінат;
- чотирьохкальцієвого аллюмоферріт.
Першим при замісі в реакцію вступає алліт, але це самий крихкий мінерал. Далі йдуть алюмінати і алюмоферитів. Останнім в реакцію вступає білить, він же і дає необхідну міцність. При цьому він гідратіруется поступово, щороку набираючи потрібні параметри. Навіть через 50 років процес гідратації йде, відповідно, весь цей час бетон продовжує набирати міцність.
Процес гідратації цементу починається з моменту змішування з водою і триває протягом довгого часу
Що ж стосується саме бетону, то його параметри залежать від ступеня гідратації цементу. Якщо мова йде про низького ступеня, то через 4 тижні вона досягне шуканих 90%. У високоміцному складі через цей же час буде тільки половина (до 49%), і в подальшому з плином часу вона буде тільки наростати. В середньому за 3-5 років приріст становить близько 60%.
Що впливає на визрівання фундаменту
Як було сказано раніше, на те, скільки бетон набирає міцність, впливає цілий ряд нюансів, до основних з яких відноситься:
- температурні умови навколишнього середовища;
- рівень вологості в місці, де проводиться заливка основи;
- марка цементу;
- час.
температурні умови
Набір міцності бетону в залежності від температури навколишнього середовища, це актуальне питання для більшості людей, які власними силами займаються заливанням фундаменту. Тут варто запам'ятати одне головне правило: чим холодніше на вулиці або в приміщенні, де проводиться бетонування поверхні, тим більше час твердіння.
Швидкість набору міцності бетону в залежності від температури
При температурі нижче 0 ° С зміцнення основи припиняється і, як наслідок, термін набору міцності збільшується на невизначений час. Часом досягнення заявлених виробником характеристик міцності відбувається через кілька років. Це коли процес відбувається в північних регіонах. Таке явище обумовлено тим, що вода, наявна в цементній масі, замерзає. А оскільки за рахунок вологи забезпечується необхідна для процесу гідратація, то і затвердіння, так би мовити, «заморожується».
Але як тільки на вулиці почне теплішати і стане вище нульової позначки, твердіння продовжиться. І так далі. Так виглядає набір міцності бетону в залежності від температури.
Теплі погодні умови «активізують» і прискорюють твердіння цементної основи. Швидкість твердіння бетону в залежності від температури прямо пропорційна збільшенню показників навколишнього середовища. Так, при 40 ° С заявлені виробником показники досягаються через 7-8 днів. Саме з цієї причини багато досвідчені фахівці рекомендують проводити заливку бетонного фундаменту на присадибній ділянці в жарку погоду, за рахунок чого потрібно набагато менше часу на організацію всього будівельного процесу в цілому, ніж у випадку з заливанням фундаменту в більш холодну погоду.
Взимку, як тільки температура опускається до позначки 0 градусів, процес гідратації повністю припиняється
Але навіть в цьому випадку не варто «пересмажувати» бетон - поки нижні шари схопляться, верхні почнуть тріскатися. Це не додає ні естетики, ні твердості. При проведенні робіт в жарку пору поверхню 2-3 рази на день рясно поливають водою і накривають целофаном.
За скільки бетон набирає міцність в зимову пору року? По суті, зведення фундаменту взимку - це трудомісткий процес, який вимагає використання спеціального обладнання для регулярного прогріву цементної маси з метою прискорення процесу його затвердіння.
При роботі з бетонною масою з метою прискорення її затвердіння нагрів понад 90 ° С неприпустимий. Це може привести до розтріскування майбутньої поверхні.
Для того, щоб зрозуміти яким чином температура впливає на процес затвердіння, можна вивчити графік набору міцності бетону. Це дозволить візуально розібратися в даному явищі. Графік набору складається з ліній, які збудовані на підставі даних, зібраних для цементу М400 при різному режимі.
Графік твердіння бетону дозволяє визначити, яке процентне співвідношення від марочних показників буде досягнуто через певний часовий проміжок. Простіше кажучи, по цих лініях можна дізнатися, скільки днів маса набирає марочне значення твердості при тій чи іншій температурі.
Графік набору міцності по марці цементу
З метою визначення оптимального, можна навіть сказати, безпечного терміну початку проведення будівельних робіт часто береться до уваги таблиця набору міцності. По ній можна з легкістю визначити за який час застигне фундамент, приготовленої з тієї чи іншої марки цементу. Тому досвідчені фахівці завжди і користуються подібними інформаційними таблицями.
У тому випадку, якщо нормативно-безпечний термін встановлений на позначці в 50%, то найоптимальнішим терміном старту будівельних робіт буде 72-80% від заявлених марочних показників.
показники вологості
Знижені показники вологості навколишнього середовища негативно відбиваються на процесі твердіння фундаментної бази. При цілковиту відсутність вологи процес гідратації практично не відбувається, і набір твердості неминуче зупиняється. Саме тому дуже важливо стежити за вологістю заливається фундаменту.
Якщо в приміщенні або на вулиці, де здійснюється заливка або кладка фундамент, підвищена вологість (70-90 °), то швидкість наростання міцності показників зростає.
Прогрів до такого високого температурного режиму при мінімальних значеннях вологості обов'язково призведе до засихання залитої поверхні і знизить швидкість тверднення. Щоб уникнути таких наслідків, необхідно регулярно проводити зволоження. При таких обставинах в жарку погоду твердіння відбуватиметься дуже швидко.
Склад і експлуатаційні дані цементу
Якщо цемент володіє здатністю тепловиділення і відразу після заливки він швидко твердне, то після замерзання в цементній масі води процес твердіння незмінно зупиниться. З цієї причини під час будівельних робіт холодну пору року краще віддавати перевагу сумішам, приготованим на основі протиморозних добавок.
Так, наприклад, глиноземиста маса після заливки виділяє в 7 разів більше теплоенергії, ніж звичайний портландцемент. Завдяки цьому замішана на основі такого цементу будівельна суміш здатна швидко набирати міцність навіть при температурі нижче 0 ° С. що, власне, і обумовлено його популярністю використання в холодну пору року.
Варто відзначити і те, що марка цементу також впливає на швидкість твердіння заливки або кладки. Представлена далі таблиця наочно демонструє ці дані.