Набор прочности бетона
Содержание
Один из важнейших показателей качества несущих конструкций – прочность бетона. При сжатии, по ГОСТу, она должна находиться в пределах М50-800. Наиболее востребованными являются марки М100-500.
График набора прочности
Время, нужное для набора бетоном оптимальных показателей прочности, определяется разными условиями. Его называют периодом выдерживания бетонного раствора. Только после полного затвердевания на конструкцию наносят защитный слой. График набора прочности выявляется по времени, за которое состав затвердеет окончательно.
Стандартное время затвердевания бетона составляет 28 суток. Наибольшая интенсивность затвердевания проявляется в первые пять дней. После недельного срока показательно прочности составляет 70% от окончательной. При этом запрещается продолжать строительство. Работы возможны только спустя 28 суток.
Бетон заливают в разных условиях. Именно они и сказываются на сроке набора прочностных показателей. Во время теплого сезона состав сначала выдерживают в опалубке. Затем бетон дозревает без нее.
Благодаря этому бетон набирает необходимые физические показатели. Если работа проводится в холодное время, достичь нужной марочной прочности можно при дополнительном обогревании материала. Полимеризация замедляется, если температура окружающей среды снижена.
Часто выбирают пескобетоны, соотношение связующего вещества и воды в которых довольно низкое. Это позволяет ускорить набор прочностных показателей и сократить временной интервал выдержки. Если сделать соотношение воды с цементом ¼, сроки затвердевания можно сократить вдвое. Этой же цели добиваются и при добавлении пластификаторов.
Для создания надежной и прочной конструкции стоит соблюдать все требования выбранной технологии. Процесс проходит в две стадии. Первая отражает процесс схватывания материала. Набор прочности представляет собой вторую стадию.
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.
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.
Стадия твердения
Когда стадия схватывания завершена, бетон начинает затвердевать. Максимальный срок, на который может растянуться этот процесс, может составить несколько лет. Однако узнать марку бетона получится уже спустя месяц. Важно учесть интенсивность набора прочности при разных внешних условиях. В первые трое суток прочность достигает 30% от марочного значения.
На вторую неделю состав приобретает 70% от конечного показателя. После трех месяцев прочность достигает 90%. Впоследствии затвердевание существенно замедляется.
Спустя три года, показатель вдвое превышает значение, определенное спустя 28 суток после заливки. Благодаря специальной таблице легко узнать, сколько прочности в процентном соотношении наберет бетон при конкретной температуре за выбранный промежуток времени.
Контроль за набором прочности
В первую неделю бетон обогревают, увлажняют, проводят тепло- и гидроизоляцию. Особенно важно правильно увлажнять раствор. При температуре воздуха от 25 до 30 градусов бетон нагружают уже спустя неделю после заливки.
Чтобы узнать, как эффективно бетонное изделие будет справляться с нагрузками, используют специальные приборы. Благодаря им можно определить прочность. Устройством для ее определения рассчитывают предельные нагрузки, допустимые для бетонного изделия или кирпича. Чтобы определить показатель, пользуются двумя методами:
- Разрушающий способ. Часть готового материала в форме кубика раздавливают под прессом.
- Неразрушающий метод. При его использовании параметры бетона измеряют без разрушительных воздействий.
Большей популярностью отличается второй способ. Для этой цели используют устройства упругого отскока, приборы с ультразвуковой технологией или ударного отскока.
При помощи портативных измерителей можно точно определить нужный параметр, не затрачивая много времени. Существуют разные механизмы, которые отличаются принципом работы. Приборы отличаются функционалом:
- Электронные. Точны, могут фиксировать 5 тыс. измерений единовременно. Электронные измерители отличаются принципом воздействия на измеряемый материал.
- Склерометры. Эти приборы определяют импульс и величину удара бойка. Склерометр применяют при нехватке данных о прочности материала. Измерения проводятся в условиях, которые неблагоприятны для других устройств. В процессе измерений учитывают вид наполнителя, условия отвердения и давность изготовления изделия.
- Механические. Такие методы используют при определении прочности бетона различных классов. Предельные показатели устройств, которые используются по этому методу, равны 5-100 Мпа. Замеры проводят по показаниям энергии удара, величины отскока бойка, размеров следа от бойка.
- Ультразвуковые. Ими определяют прочность бетонных конструкций при затвердевании, а также передаточную и отпускную. Измерения осуществляют по скорости распространения звуковых волн по поверхности бетонной конструкции. Датчики располагают с двух сторон от изделия или с одной. Ультразвук распространяется со скоростью 4500 м/с.
При помощи таких устройств легко узнать прочность материала.
Классификация бетонов
Различают несколько типов бетона по эксплуатационным характеристикам:
- тяжелы составы, выполненные из цементов М50-800;
- легкие бетоны, которые имеют пористые заполнители (М50-450);
- ячеистые составы, в которые входят легкие и особо легкие бетоны (от М50 до М150).
Устанавливают марку бетона в процессе подготовки проекта, который необходим при возведении объекта.
Набор прочности материала на растяжение растет при повышении марки цемента по прочности на сжатие. Учитывая область использования бетона, определяют как марку, так и класс его прочности. Самыми неустойчивыми к нагрузкам считаются бетоны М50, М75 и М100. Они не используются для ответственных конструкций.
При устройстве домов, для которых требуется повышенная прочность основания, используют бетон М300. При создании бетонной стяжки можно применять состав М200. Цементные изделия, начинающиеся от М500, относятся к категории самых крепких.
Разница в прочности марок объясняется составляющими их компонентами. Важно точно соблюдать пропорции. Наилучших показателей можно достичь, используя большую долю связующего вещества.
Для перевода марки в класс применяют такую формулу:
B=(M*0.787)/10
Здесь B означает класс, а M – марку. Больше узнать о марках и классах можно из таблицы.
Влажность
Низкая влажность негативно отражается на процессе затвердевания бетона и набора им прочности. Когда в воздухе мало влаги, не происходит гидратации цемента. В результате процесс отвердения бетона не происходит.
Высокие показатели температуры и влажности хорошо сказываются на наборе прочности. При 70-90 градусах прочность нарастает стремительно. В этом режиме составы пропариваются в автоклавах при высоком давлении.
Однако чрезмерное нагревание бетона приведет к его высыханию и потере прочности. Исключить эту ситуацию можно увлажнением. В жаркую погоду бетон набирает прочность быстрее, поэтому работы лучше проводить летом.
Температура, оптимальная для быстрого затвердевания бетона, равна 30 градусам. В таких условиях состав наберет 97% нормативной прочности за 11 дней. При пяти градусах камень не достигнет безопасного показателя даже за 2 недели. Это требует разогревания и утепления укладки.
Выводы
В действительности показатели прочности бетонных изделий меняются под воздействием разных факторов. Следует обеспечить оптимальные условия, чтобы прочность достигла оптимальной за определенный срок.
Обсудить статью на форуме
