Схватывание бетона: влияние добавок на процесс Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона

• 1 Что такое схватываемость
• 2 Как можно влиять на схватываемость
  • 2.1 Добавки
  • 2.2 Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона
• 3 Вывод

Как известно, все растворы имеют определенный период жизнеспособности, в течение которого их можно выравнивать, наносить и заполнять формы. Но через некоторое время в составе проходят необратимые процессы, и материал начинает приобретать определенные свойства. Очень важно, чтобы соблюдались оптимальные внешние условия – схватывание бетона при низких температурах может растянуться на несколько суток, вследствие чего значительно снизится прочность и долговечность.

На фото — выравнивать поверхность можно только до схватывания

Что такое схватываемость

Главная причина, по которой бетон приобретает высокие прочностные свойства это то, что цемент при взаимодействии с водой приобретает очень высокую прочность и превращается в так называемый цементный камень. По-научному процесс называется гидратация, и проходит он в несколько этапов, главными из которых является первоначальное схватывание и дальнейшее твердение ( читайте также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).

Цемент – уникальный материал, с помощью которого можно своими руками возвести конструкции, которые простоят века, при этом его цена достаточно демократична и доступна

В рамках данной статьи мы рассмотрим, за сколько схватывается бетон и как влияет на это температура окружающего воздуха. Стоит отметить, что процесс этот, в отличие от твердения очень скоротечен: он происходит в первые сутки, а то и часы после заливки той или иной бетонной конструкции. Именно поэтому ему нужно уделить самое пристальное внимание, так как от него во многом зависит прочность.

Срок схватывания бетона напрямую зависит от температурных условий, рассмотрим эту зависимость в таблице:

Температура схватывания бетона Время гидратации Отрицательные значения В этих условиях проводить бетонные работы без применения специальных добавок или использования различных способов нагрева категорически запрещено – вода замерзнет и процесс остановится. 0 градусов Бетон начинает схватываться примерно через 6-10 часов после заливки, что отрицательно сказывается на свойствах материала. Процесс затягивается на 18-20 часов. 20 градусов Можно сказать, это норма температуры для схватывания бетона. Именно при 20 градусах достигаются наилучшие показатели прочности. Процесс начинается через два часа и длится примерно час. 30 и более градусов Такие условия, естественно, ускоряют процесс испарения влаги, вследствие чего уже через полтора-два часа схватывание может быть окончено. Быстрое схватывание также отрицательно влияет на качество.

При высоких температурах работы следует проводить очень быстро

Как можно влиять на схватываемость

Если раньше при низких и отрицательных температурах все работы приостанавливались, то в наше время появилось множество  способов ускорить или замедлить схватывание, что позволяет проводить бетонирование практически круглый год. Именно их мы и рассмотрим более подробно.

Добавки

На рынке существует множество специальных составов, которые способны ускорить схватывание или замедлить его, при этом отрицательное влияние на прочность будет минимальным.

Все их условно можно разделить на следующие группы:

• Добавки в бетон для быстрого схватывания, чаще всего используются, когда необходим быстрый набор прочности, при этом естественно сокращается и период первичного твердения. Например, некоторые из них позволяют материалу набрать до 50% от прочности всего за 2 дня. Применение таких составов стоит ограничить на объектах, где очень важна высокая прочность, так как показатели все равно уменьшаются.
• Морозостойкий ускоритель схватывания бетона – такой вариант используется при отрицательных температурах. Состав снижает температурный порог замерзания влаги и ускоряет первоначальное схватывание без значительных потерь прочности. В подобных условиях важно, чтобы вода не замерзла – это имеет необратимые последствия для прочностных характеристик.

Как правильно использовать составы подобного типа, подскажет инструкция на упаковке

• Замедлители схватывания бетона – этот тип составов применяется в следующих случаях: при высокой температуре окружающего воздуха, при транспортировке бетона миксерами на дальние расстояния, при длительном рабочем процессе, когда состав должен сохранять первоначальные свойства на протяжении длительного срока. Также замедлители незаменимы при устройстве монолитных конструкций: так можно избежать возникновения слоев и ослабления бетона.

При транспортировке на большие расстояния замедлитель схватывания гарантирует доставку качественного раствора

Если твердение рассчитывается по дням, то схватывание проходит скоротечно, это и есть его самая большая особенность. И очень важно, при какой температуре схватывается бетон – она должна быть максимально приближенной к оптимальной, в противном случае добиться хорошего результата без добавок будет проблематично.

Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона

Сразу отметим, что используются они при отрицательных температурах и направлены на ускорение схватывания и твердения ( см.также статью «Время схватывания бетона и его механизм»).

Чаще всего применяются следующие варианты:

• Электрический подогрев конструкций. Его особенности следующие: в конструкцию укладывается специальный нагревательный провод еще до заливки или вставляются металлические электроды, пока бетон еще свежий. Пропуская по системе ток, можно нагревать всю конструкцию, предотвращая ее замерзание и ускоряя схватывание.

Провода укладываются перед началом бетонирования

• Использование термоактивной опалубки, это вариант предполагает использование электрического подогрева или водяной рубашки для того, чтобы поддерживать положительную температуру в конструкции. Используется он достаточно редко ввиду сложности устройства.
• Еще один вариант, который подходит для масштабных строительств – устройство тепляка, это может быть разборная конструкция или система пологов из тента, важно, чтобы внутри поддерживалась положительная температура.

Стоит помнить, что алмазное бурение отверстий в бетоне и резка железобетона алмазными кругами допускаются только после набора как минимум 50 % прочности. Не стоит спешить с данными работами, иначе можно нарушить структуру материала.

Сверление можно начинать только после набора бетоном прочности

Вывод

Как вы смогли убедиться, схватывание имеет огромное значение для  бетона, и любые нарушения процесса снижают прочность материала. Видео в этой статье наглядно покажет некоторые особенности рассматриваемого процесса.