Оттого как правильно высыхает бетон, зависит его прочность и долговечность. При организации строительного процесса учитываются нормативы СНиП, регламентирующие время, отведённое для набора твёрдости. В среднем считается, что на высыхание бетона уходит 28 дней при температуре 20 ℃. На это влияет несколько факторов. Сколько бетону сохнуть, и отчего это зависит — в этой статье.
На период застывания влияют марка цемента, пропорции в растворе, влажность, температура, технология замеса, плотность заливки и соблюдение эксплуатационных норм. Больше гравия – смесь быстрее избавляется от излишней воды, больше шлака – меньше испарение.
Калькулятор расчета прочности бетона
Рассчитать нарастание прочности бетона марки до В12 (М200) на портландцементе, при температуре 15 ℃ и влажной среде, можно калькулятором.
Учитывая популярность бетона М200, калькулятор окажется хорошим подспорьем. Для расчета используется формула с эмпирической зависимостью: Rb(n)=R28* log(n)/log(28). Ознакомиться с ней вы сможете ниже по тексту. Заметим, что результат получается достаточно точный начиная с 7 дня.
- 4 сутки – 42%. Спустя 3-ое суток можно ходить по бетону.
- 7 день – 58%. Прочность достаточная для снятия опалубки.
- 14 – 79%. В некоторых случаях считается возможным, начинать строительство.
Важно. Использование калькулятора в расчетах для бетонов высокой прочности будут расхождения.
На графике наглядно представлен набор прочности по дням в зависимости от температуры.
Стадии высыхания
После укладки бетона происходит две стадии:
Время схватывания
Схватывание бетона – процесс кратковременный и длится около одного часа. Первичный набор твёрдости происходит благодаря химической реакции — гидратации.
Гидратация цемента — это химическая реакция цемента с водой, при которой происходит образование кристаллогидратов. Бетон теряет пластичность и выдерживает незначительные нагрузки. В процессе гидратации жидкий или пластичный цементный клей превращается в цементный камень.
Цемент – это основной компонент в бетоне. Его марка и количество воды, добавленной в смесь, напрямую влияют на скорость отвердевания и прочность.
Состав цемента сложен, в него добавлены:
- алюминаты;
- кальциевые силикаты;
- алюмоферриты.
При контакте с водой, протекающие химические реакции, идут с выделением тепла. В период схватывания бетона это увеличивает скорость гидратации.
Важно! Отношение количества воды к количеству цемента для нормального протекания процесса, должно составлять 0,3–0,5.
Для марок М200 и М300, популярных в строительстве, время схватывания 1–1,5 часа. С уменьшением температуры сроки увеличиваются до 5 часов, а если на улице «ноль» или «минус» – бетон застынет спустя 10 часов. При жаре сцепка происходит за полчаса, и смесь переходит в стадию отвердевания.
Стадия отвердевания
Процесс длится в среднем по бетонам до 28 суток и после его завершения образуется монолит с заданными характеристиками. Ещё мягкий бетон становится неподвижен, подвергаясь кристаллизации, приобретая соответствующие марке параметры жёсткости. Прочность бетона зависит и от времени затвердевания. Для расчёта динамики прочности используется формула:
Rb(n)=R28(lg(n)/lg(28))
где Rb(n) – прочность бетона на день n, n (не менее трех) – количество суток после заливки, R28 – марочная прочность.
Набор прочности бетона (при температуре 20 °С):
- 3 дня – около 40%
- 7–14 дней — от 60-80%
- 28 дней – 100%
Различают нормативно-безопасную прочность, она определяет, через сколько суток можно ходить по бетону или снимать опалубку, и полную прочность, наступающую к 28 суткам.
На заметку. При добавке в состав смеси модификаторов можно уменьшить время отвердения и бетон способен набрать марочную прочность в течение двух недель.
Зависимость высыхания от внешних факторов
Ключевыми факторами, влияющими на время застывания смеси, являются климатические — температура и влажность, но нужно учитывать и марку бетона. Эти параметры влияют на то, через сколько суток бетон наберёт прочность, достаточную для начала дальнейших работ.
Температура
Оптимальная температура для высыхания бетона – 20–22 °C. Если температура выше – бетон схватывается и набирает твёрдость быстрее. Но быстрая потеря влажности ведёт к образованию пустот в монолите и как следствие, снижению качества изделия.
При холодной погоде гидратация снижается, а с минусовой температурой практически полностью останавливается. Для поддержания процесса применяют искусственные (химические или механические) меры стимуляции.
К химическим мерам относят внесение добавок в раствор. Таковыми являются:
- карбонат калия (поташ);
- хлористый кальций;
- хлористый натрий и другие.
Присадки влияют на растворимость цемента, и кристаллизация идёт быстрее.
К механическим способам ускорения высыхания относятся:
- применение тепловой пушки;
- использование электричества;
- устройство утеплённой опалубки;
- укрытие полиэтиленом для задержки тепла.
Действенный способ сохранить тепло в бетоне — укрыть полиэтиленом
В таблице приведена зависимость отвердевания бетонной смеси M200–M300 от внешней температуры.
| Температура (°C) | Время затвердевания (сут) | ||||
| 3 | 5 | 7 | 14 | 28 | |
| Прочность % | |||||
| 30 | 65 | 80 | 90 | 100 | – |
| 20 | 50 | 65 | 75 | 90 | 100 |
| 10 | 37 | 50 | 58 | 72 | 85 |
| 0 | 18 | 28 | 35 | 50 | 65 |
Влажность
Влажность напрямую воздействует на гидратационную способность. При низкой – замедлится застывание, высокой – ускорится. Нормальные условия для высыхания залитого бетона определены в 80–100%. Недостаток увлажнённости компенсируют поливкой или покрыв всю поверхность увлажнёнными опилками или песком.
Марка бетона
На отвердевание бетона влияют пропорции и состав смеси. Чем больше в ней пористых материалов (керамзит, шлак), тем медленней испарение и дольше высыхание.
Чем выше марка, тем быстрее протекает процесс упрочнения бетонной конструкции. Но и в этих случаях рекомендуется выдержать перед началом работ не менее 28 суток.
Уход за залитым бетоном
Уложенному бетону потребуется правильный уход. После заливки следует создать нормальные условия для высыхания и отвердевания бетона, в частности, защиту от дождя, солнца (ультрафиолета).
Срок полного высыхания
Время, необходимое для полного высыхания, зависит от ряда факторов. Важную роль в этом процессе играет температура, масса залитого бетона и его расположение. Приведенные в таблице выше данные показывают, что чем выше температура, тем быстрее набирается прочность. При 30 °C время высыхания сокращается до двух недель, однако такая ускоренная сушка скажется на качестве.
Здесь нужно сделать уточнение – желательно чтобы время высыхания бетона совпало со временем набора прочности, а это 28 дней. При соблюдении правил ухода за уложенным бетоном, конструкция получится прочной и без дефектов.
В жаркую погоду, чтобы замедлить высыхание, бетон проливают водой, а зимой – ускоряя высыхание, утепляют и согревают. То есть искусственно регулируется время для полного преобразования цементного раствора в гидросиликат кальция.
При правильном уходе, пескобетон М150 в помещении сохнет все те же 28 дней, что и бетонная стяжка на улице. Этот же срок отпущен для ленточного фундамента в опалубке. Однако ко всему нужно подходить с рациональной точки зрения. Например, стяжка может продолжать набирать прочность, а отделочные работы можно начинать с 4–7 дня.
В промышленном строительстве массивные бетонные конструкции сохнут 90 дней и дольше.
В частном строительстве таких ограничений нет. Если бетон застывает в земле и прохладную погоду, то срок высыхания увеличится, но ждать больше положенного срока не нужно.
К чему приведёт нарушение технологии
Если не полностью выдержать время и преждевременно нагрузить бетонную конструкцию, то уже в самом начале эксплуатации возможны проблемы:
- Появление трещин. Наибольшие проблемы с фундаментом. Приводит к появлению трещин в перекрытиях и стенах – вплоть до сквозных. Даже если у бетона М400 время застывания меньше, не стоит спешить в снятии опалубки и начале строительных работ.
- Деформация. Небольшое повреждение. Связано с недостаточным временем сушки бетона. Сказаться может на отделочных работах: отсыпается штукатурка, отходит плитка. Такие ошибки, как правило, связаны с фундаментами, находящимися в опалубке или земле. На сушку этих конструкций нужно давать немного больше времени.
Следует руководствоваться требованиями СНиП при заливке и выдержке бетонной смеси. Актуальный на сегодняшний день свод нормативов СП 70.13330.2012, пришедший на замену СНиП 3.03.01-87.
Как ускорить высыхание
Ускорить высыхание бетона можно несколькими способами. Их применяют, если они не нарушают технологию строительства. Они уже упоминались, их два:
Безопасно бетонировать и зимой в мороз, но после заливки нужно в течение трёх суток поддерживать температуру смеси от +10 °C. Достичь этого можно укрыв конструкцию и установив воздушную пушку или, до заливки раствора, уложить по всему объёму электрический нагревательный элемент.
Как проверить прочность бетона самостоятельно
Точные параметры о прочности бетона можно получить в лаборатории. Взятые пробы подвергают испытаниям с использованием измерительных приборов. Существуют переносные приборы измеряющие прочность бетона с помощью ультразвука, но они очень дороги и приобретать для домашнего использования их не целесообразно.
Но оценить насколько прочным получился залитый бетон можно и самостоятельно.
Для более достоверного результата измерение нужно проводить в нескольких местах. Для этого возьмите молоток весом 400–600 грамм и ударьте тупой частью и средней силы в выбранное место.
По глубине выемки можно судить о прочности:
- вмятина 2 мм и глубже – бетон М50;
- 1 мм – бетон М75;
- маленькая вмятина – бетон М150;
- отсутствие видимых повреждений – бетон М200 или выше.
Во второй части испытания нужен будет острый предмет типа зубила. Опыт повторяется с ударом по зубилу и по остаточным следам делается вывод:
- зубило застряло в бетоне – марка ниже М50;
- скол на 10 мм – бетон М75;
- 5 мм – марка М100;
- мелкие осколки – марка М200;
- отсутствие повреждений – бетон М300 или выше.
Можно оценить прочность бетонной конструкции по звуку, исходящему из неё при ударе. Глухой звук говорит о низкой прочности бетона, звонкий — о высокой.
Нужно ли выстояться бетону
Распространённой ошибкой некоторых строителей является мнение, что бетонному сооружению перед началом строительства необходимо выстояться. Следуя этому утверждению, фундаменты нужно заливать осенью, чтобы дать ему перезимовать. Считается, что за это время бетонное сооружение дополнительно набирает прочность и «усаживается».
Однако это не подтверждается нормативными документами и необходимости, выжидать более 28 дней, нет. Кроме того, оставлять в зиму ненагруженный фундамент вредно и даже опасно. На некоторых видах почвы, супесь или суглинки, лёгкий фундамент без труда будет выталкиваться замёрзшим грунтом. Это приводит к его деформации и появлению трещин.
Заключение
Каждый случай заливки бетонной конструкции индивидуален. При строительстве или ремонте важно правильно спланировать все этапы. Это сведет к минимуму потери по времени. При заливке фундамента или стяжки правильно оцените нужное время для застывания бетона. В будущем это поможет избежать неприятностей с ним. А в завершении темы посмотрите видео: «Сколько твердеет бетон».