Bitex-ru.ru

Стройматериалы Биттекс
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схватывание и твердение бетонной смеси

Схватывание и твердение бетонной смеси

При соединении цемента с водой в растворе начинают происходить химические реакции. В результате таких процессов бетон начинает схватываться, а потом твердеть, постепенно набирая свою проектную прочность.

Зная время, которое необходимо для схватывания и последующее застывание бетона, можно рассчитать время и порядок выполнение определенных строительных работ. Немаловажным этот параметр является и в тех случаях, когда доставка бетона осуществляется автотранспортом к месту укладки.

Время протекания реакций

В общем-то, сколько времени схватывается бетон — понятно из предыдущей таблицы. Через 6 часов его масса перестает быть подвижной; через сутки она утрачивает пластичность, но остается хрупкой. Полная марочная прочность набирается материалом примерно за месяц.

Справка: марочная прочность соответствует максимальному усилию на сжатие, которое бетон способен выдержать без разрушения. Усилие измеряется в килограммах на квадратный сантиметр. Так, бетон марки М200 обязан выдерживать 200 кгс/см2, М300 — 300 кгс/см2, М400 — 400 кгс/см2 и так далее.

Однако приведенная выше таблица верна для так называемых нормальных условий : +18-22С при относительной влажности около 60%. Что произойдет при отклонениях в ту или иную сторону?

ОтклонениеОказываемое влияние
Понижение температурыПри низких температурах (от 0 до +18) скорость протекания реакций замедляется; схватывание может занять до 5-7 суток. При падении температуры бетона ниже 0 градусов вода кристаллизуется, и гидратация портландцемента полностью останавливается.
Повышение температурыДо определенного предела реакции ускоряются; однако при 90С и выше вода начинает испаряться их растущей кристаллической структуры быстрее, чем вступает в реакцию с ней. В результате набор прочности опять-таки останавливается.
Понижение влажностиВ сухом воздухе вода быстро испаряется из поверхностного слоя бетона, что приводит к падению его прочности и появлению трещин.
Повышение влажностиПри нормальной температуре оно приводит лишь к увеличению итоговой прочности бетона при отсутствии трещин. При повышенной до +80С температуре в насыщенной водяным паром атмосфере набор 60-70% прочности занимает всего 16 часов.
Читайте так же:
Увеличение объема расширяющегося цемента

Набор прочности при разных температурах.

Набор прочности при разных температурах.

Как нивелировать отклонения от нормального режима?

  • В жару и сухую погоду конструкцию в опалубке укрывают мокрой мешковиной, влажными опилками или поливают водой два-три раза в сутки.

Поливка плитного фундамента.

Поливка плитного фундамента.

  • При температурах до -5 С достаточно укрыть и по возможности теплоизолировать молодой бетон. Выделяющееся при гидратации тепло не даст воде замерзнуть.
  • При более низких температурах требуется его подогрев. Альтернатива — использование зимних марок бетона, способных благодаря специальным добавкам схватываться при отрицательных температурах.

Полезно: благодаря противоморозным добавкам цена кубометра увеличивается всего лишь на 100-300 рублей за куб. Собственно, зимний бетон несложно приготовить и своими руками: инструкция сводится к добавке в него специальных антиморозных присадок (например, Антифриз ДС) в количестве 1% от массы цемента.

Технические характеристики

Портландцемент Марки М-400 представляет собой сложную композицию компонентов минерального происхождения, находящихся в агрегатном состоянии. В составе смеси преобладают оксиды кальция, магния, окислы алюминия, железа, кремния. Доля минеральных составляющих достигает 98%.

Цемент М400 в соответствии с требованиями ГОСТ 31108-2003 должен соответствовать следующим характеристикам:

  • Предел прочности на сжатие (спустя 28 суток) — не менее 30 МПа;
  • Начало (время) схватывания — не менее 60 минут, прочность (до 98%) достигается по окончании 28 дней;
  • Плотность в разрыхленном состоянии — 1000-1200 кг на кубический метр;
  • Равномерность изменения объема — не более 10 мм;
  • Морозостойкость — рабочий диапазон температур -60 — +300 градусов, 70 циклов полного замораживания/оттаивания;
  • Водостойкость цемента, полностью набравшего прочность — высокая;
  • Срок годности в герметичной упаковке — до одного года.

Сезонность работ

Бетон – самый доступный и практичный материал. Схватывание будет проходить быстро и качественно в зависимости от погодных условий. Начинающим специалистам требуется знать ответы на два вопроса: сколько по времени занимает высыхание цементной смеси; сколько и каких добавок стоит использовать, чтобы материал прослужил дольше.

Читайте так же:
Смесь жидкого стекла с цементом пропорции

Изменение объема цемента при твердении

Процесс твердения затворенных водой цементов сопровождается изменением объема получаемого продукта. В соответствии с нормативом лепешки, изготовленные из цемента после его затворения водой, при испытании кипячением должны изменять объем равномерно. Если вяжущее не соответствует требованиям ГОСТа, то использовать его опасно, поскольку в конструкции возникнут напряжения, которые могут привести к ее разрушению.

Портландцемент при твердении на воздухе отличается небольшими усадочными процессами. Если же клинкер содержит большое количество свободных оксида кальция и оксида магния, то в процессе их гашения водой происходят локальные изменения объема цементного продукта, что приводит к образованию в нем трещин.

Маркировка цемента

Сейчас используются два обозначения цемента по ГОСТ, — по «старому» от 1985г. и «новому» от 2003г.

Они определяют марку продукта, его состав:

  1. Марка цемента, характеризует его состав и прочность. Обозначается буквами кириллического алфавита и числами, показывающие прочность цемента, выраженную в кгс/см². Например, М400 – чистый без добавок цемент с прочностью до 400кгс/см².
  2. Обозначение состава и добавок:
    • ПЦ – типовой портландцемент;
    • ШПЦ – шлакопортландцемент, цемент с добавками шлака;
    • БЦ — белый цемент, применяется при заключительных отделочных работах;
    • ВРЦ – цемент, используемый в гидротехнических конструкциях, обладает повышенной влагостойкостью и коротким временем схватывания;
    • Н – цемент, обладающий строгим нормируемым составом;
    • ПЛ – цемент в состав которого введены пластификаторы, позволяющие повысить морозостойкость продукта;
    • ГФ – гидрофобный цемент, характеризуется способностью противостоять проникновению влаги до 5 минут;
    • Б – цемент со временем схватывания в течение 1…5 минут.

Цемент в составе бетона

Цемент в составе бетона

Цемент входит в состав бетона и выступает в роли вяжущего вещества за счет способности отвердевать на воздухе и в воде. Наиболее часто используется портландцемент. Его изготавливают посредством мелкодисперсного измельчения клинкера. Клинкер получается в процессе спекания при постоянно высокой температуре глины и известняка. В состав цемента также входит 1,5% — 3,5% гипса, влияющего на сроки схватывания цемента. Выпускаю портландцемент как без добавок, так и с активными добавками, их доля может достигать 20%.

Читайте так же:
Цементная смесь для стяжки пола сертификат

Цемент при контакте с водой постепенно твердеет и набирает прочность. При нормальных условиях: цемент теряет пластичность через 30-45 минут после контакта с водой, через 8-10 часов отвердевает, к седьмому дню набирает значительную прочность; дает усадку 1-2 мм на метр. Скорость отвердевания можно увеличить, добавляя хлористый кальций.

Выделяют следующие виды портландцементов:

  • белые и цветные портландцементы – белый получают из клинкера, в котором содержание окиси железа незначительно. На цветные идет клинкер светлых оттенков с добавлением красящего пигмента. Также клинкер может быть окрашен в процессе обжига;
  • шлакопортландцемент – твердеет и в воде, и на воздухе; получается измельчением смеси из цветного клинкера, доменного шлака, и гипса. При наличии доли шлака 30% — 35% шлакопортландцемент твердеет со скоростью аналогичной скорости других видов портландцемента, при иной доле шлака — скорость замедляется. Имеет меньшую прочность по сравнению с обычным портландцементом, дают меньшую усадку в бетоне и набухание в воде. Выпускается под марками ШПЦ М300, М400, М500. Чем выше марка, тем выше прочность на сжатие. Назначение: строительство бетонных и железобетонных конструкций, в том числе подводных и подземных;
  • глиноземистый портландцемент – отличается высокой прочностью и малым временем отвердевания, огнеупорностью и хорошим сцеплением с арматурой. Получают при использовании смеси цементного сырья с высоким содержанием окиси кальция и глинозема. Стоимость гораздо выше стоимости обычного портландцемента. Области применения: при изготовлении огнеупорного бетона, строительство бетонных и железобетонных конструкций повышенной прочности (при ликвидации аварий; военно-технических сооружении; конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред), бетонирование в условиях низких температур;
  • расширяющиеся портландцементы – бетонная смесь, полученная сиз использованием и бетон расширяются в процессе твердения, то обусловлено ростом кристаллов гидросульфоалюминатов кальция. Существует два вида расширяющегося портландцемента: гипсоглиноземистый и водонепроницаемый. Получается из цементной смеси на основе высокоглиноземистых шлаков и двухводного гипса. Быстро затвердевают на воздухе и в воде. Применяются при изготовлении гидроизоляционных, водонепроницаемых, безусадочных, расширяющихся растворов; для усиления бетонных и железобетонных сооружений; для заделки швов водопроводов;
  • быстротвердеющие портландцементы (БТЦ) — интенсивно твердеют в течение первых трех суток. Производится из смеси цементного клинкера с гипсом и активными минеральными добавками;
  • пластифицированные портландцементы – раствор на их основе характеризуется повышенной морозостойкостью, подвижностью и пластичностью. Производится из цементной смеси с добавлением пластифицирующих добавок. Выпускается под марками М300, М400, М500, М550, М600;
  • гидрофобный портландцемент – получается из цементной смеси с добавлением гидрофобных добавок, что и обуславливает его гидрофобные свойства. Прочие характеристики соответствуют обычному портландцементу марки М300, М400, М500. Используется при необходимости длительного срока хранения, при изготовлении бетона для гидротехнических сооружений, аэродромов, дорожных объектов;
  • подробнее: о ГОСТах, ТУ, видах, классах, марок цемента в статье «Цементы для приготовления цементных смесей (ГОСТы, ТУ)»; об областях применения — в статье «Области применения цементов», о выборе — «Как выбрать цемент?» .
Читайте так же:
Цементная стяжка пола свойства

Условные обозначения цемента:

  • вид цемента: портландцемент – ПЦ ; шлакопортладцемент – ШПЦ; портландцемент белый – ПЦБ;
  • марка цемента (в зависимости от прочности на сжатие) — М300, М400, М500, М600, М700;
  • максимальное содержание добавок: добавки не допускаются – ДО; количество добавок не более 5% — Д5; количество добавок от 5 до 20% — Д20;
  • специальные обозначении: Б – быстротвердеющий; ПЛ – пластификация; ГФ – гидрофобизация; Н – цемент получен на основе клинкера нормированного состава.

Например, ПЦБ 500-ДО (ГОСТ 965-89) обозначает портландцемент белый марки 500, без добавок.

Цемент при хранении теряет прочность, марка цемента понижается, так как он вступает в реакцию с влагой, содержащейся в воздухе. В течение первого месяца – потеря 10% первоначальной прочности, в течение трех месяцев – до 20%, в течение шести месяцев потеря до 30%, в течение полугода – до 40%. При использовании такого цемента необходимо увеличить в пропорции потерю прочности.

Выбор марки цемента для приготовления бетона

В соответствии с ГОСТом 26633-91 минимальное содержание портландцемента ПЦ-Д20 в армированном цементном бетоне подвергаемому атмосферному воздействию должно быть не менее 220 кг/м3, а портландцемента ПЦ-Д0 — не менее 200 кг/м3.

Цемент в составе бетона

При помощи таблицы можно узнать, сколько цемента и какой марки требуется для приготовления бетона определенного класса (определенной марки) для строительства фундамента дома.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector