Что влияет на застывание бетона?

Затвердевание – это естественный процесс для любой залитой бетонной конструкции. Почему он происходит? Что на него влияет? Сколько застывает бетон? Об этом вы прочитаете в статье.

Почему застывает бетонная смесь?

После приготовления продукции и её выкладки в опалубку, бетон начинает схватываться и постепенно затвердевать.

В основе этого процесса лежит двойная химическая реакция воды и сыпучих компонентов изделия. В момент замешивания, происходит реакция гидратации с вяжущим веществом (цементом), соединяющая ингредиенты в единую пластичную массу. Спустя непродолжительный период времени, формируется обратный процесс или дегидратация. Жидкость постепенно испаряется из структуры продукции от периферических областей к центральной части. Химическая реакция завершается после полного окаменения конструкции.

Процесс застывания бетонной смеси в рамках строительной практике подразделяется на несколько этапов:

1. Первичное схватывание. Предопределяет закрепление раствора к армированным частям и базовую его стабилизацию. Временные рамки – 2-3 часа.
2. Загустение. Бетонная масса частично приобретает свойства твердого тела, однако остаётся упругой и влажной. Временные рамки – 4-12 часов.
3. Образование корки. Поверхностные слои приобретают относительную твердость, по ним можно ходить человеку. Временные рамки – 24-48 часов.
4. Стабилизация дегидратации. Интенсивность химического процесса внутренней и наружной части бетонной конструкции сравнивается по скоростям, соответственно не требуется дополнительного увлажнения продукции после заливки. Временные рамки – 7-8 суток.
5. Набор критической прочности. Материал набирает минимальную прочность, позволяющую прекратить процедуры дополнительной защиты при неблагоприятных погодных условиях. Временные рамки – 12-15 суток.
6. Окончательное окаменение. Выход на номинальные технико-эксплуатационные характеристики. Временные рамки – 28-30 суток.

Обозначенные параметры и критерии применимы лишь при необходимых комфортных условиях температуры и влажности на всех этапах дозревания продукции. Базисные значения:

• Температура – 15-30 градусов Цельсия;
• Влажность – 60-70 процентов;
• Давление – атмосферное.

Какие факторы влияют на скорость застывания бетона?

На процесс застывания в бетонной смеси влияют внутренние и внешние факторы

Внутренние факторы

Значимые моменты:

• Пропорционально-массовый состав смеси. Применение высокомарочного цемента, большего количества мелкозернистого заполнителя и щебня, использование меньшего объема воды провоцирует ускорение затвердевания продукции.
• Условия доставки и временного хранения. Если приготовленный материал транспортируется в бетоносмесителе, а на строительной площадке в отношении пластичной массы регулярно применяется промышленный миксер, то при необходимости сроки застывания бетона сдвигаются в большую сторону.
• Применение добавок. Ряд специфических веществ, вносимых в смесь для изменения отдельных технико-эксплуатационных свойств продукции влияет на скорость ее схватывания.

Как влияют добавки?

Типичные варианты:

• Пластификаторы. Замедляют процесс первичного схватывания, улучшают эластичность раствора.
• Замедлители твердения. Ингибируют химическую реакцию дегидратации путём блокировки испарения жидкости.
• Ускоритель твердения. Форсируют процесс застывания и схватывания.
• Гидрофобизаторы. При внесении силикатов или аналогов, придающих базовой смеси гидрофобные свойства, побочно ускоряется затвердевание бетона.
• Расширители. Незначительно влияют на химические реакции путём их ускорения.
• Антикоррозионные добавки. При внесении в раствор, он застывает быстрее.

Внешние факторы

Значимые моменты:

• Температура. При увеличении показателя скорость окаменения бетонной смеси возрастает. В свою очередь уменьшение параметра ниже рекомендуемого диапазона замедляет этот процесс. При достижении 0 градусов, де-факто дозревания бетона останавливается, а при отрицательных температурах находящаяся внутри вода замораживается, что негативно влияет на качество продукции в дальнейшем.
• Влажность. При больших значениях этого параметра химическая реакция дегидратации компенсируется. Если влажности недостаточно, то бетон быстро твердеет, зачастую с потерей качества материала.
• Ветер. Сильный поток провоцирует ускорение дегидратации на поверхностных слоях продукции.
• Давление. При высоком или низком неконтролируемом значение этого параметра происходит комплексное влияние на процесс дозревания смеси, в том числе с трудно прогнозируемым исходом.

Возможности корректировки скорости застывания бетона

В рамках комплексных строительных процедур при необходимости процесс застывания бетона можно корректировать. Возможные мероприятия:

• Составление правильных пропорций продукции в рамках изготовления, использование качественных компонентов, подходящих под конкретную марку бетона.
• Применение промышленных миксеров для готовых смесей, не уложенных вовремя в опалубку и начинающих схватываться.
• Внесение в состав пластификаторов, модификаторов твердения, гидрофобизаторов, иных добавок по необходимости с обязательным учетом их влияния на продукцию.
• Базовая постобработка и защита залитого в опалубку материала. Предопределяется необходимостью коррекции внешних условий вызревания смеси.

Если на внутренние факторы, предопределяющие интенсивность застывания влиять проще, то для локальной коррекции последствий неблагоприятных погодных условий приходится выполнять целый перечень действий. Типичные мероприятия:

• При низкой влажности и высокой температуре. Бетонная поверхность регулярно увлажняется капельным путём и накрывается слоем гидроизоляции. При наличии прямых солнечных лучей, падающих на конструкцию, последняя дополнительно укрывается светоотражающей плёнкой.
• При низких температурах. В состав бетона вносятся антифризы, противодействующие замерзанию жидкости. Помимо этого осуществляется прогревание самой конструкции – пассивное (метод «термоса»), поверхностно-активное (возведение временной утепленной палатки и использование тепловой пушки), внутреннее (установка и подключение к источнику тока внутренних электродов на опалубке или в толще материала, высокоомного греющего кабеля).

Заключение

На застывание бетона влияет множество внутренних и внешних факторов. При необходимости интенсивность и специфика этого процесса корректируется с помощью комплексных мероприятий.