Бетон: сколько сохнет, застывает и схватывается в зависимости от температуры

Бетон широко распространен в строительстве благодаря своим эксплуатационным характеристикам: он твердый, износоустойчивый и долговечный. Чтобы получить эти качества, конструкции должны быть отлиты по специальной технологии. При нарушении правил укладки раствора элемент не приобретет ожидаемые характеристики. Как правильно использовать бетон, сколько сохнет этот материал и от чего зависит данный параметр?

Состав материала

Любой бетонный раствор состоит из смеси песка, цемента и воды. В зависимости от типа раствора, к основным компонентам добавляют различные наполнители:

• Щебень, гравий.
• Керамзит.
• Шлак.
• Полистирол.
• Древесную щепку или опилки.

Время застывания массы зависит от типа вяжущего, из которого изготавливают бетон. Сколько сохнет смесь, определяют лабораторными испытаниями, затем полученный в результате испытания срок применяют на практике при строительстве объектов.

Разновидности вяжущих веществ

Сколько времени сохнет бетон, зависит от характеристик основного компонента. Существует несколько типов вяжущих веществ, составляющих основу раствора:

1. Цементные смеси. Из них готовят растворы для изготовления несущих и ответственных конструкций. Время застывания смеси до рабочего состояния - от 7 до 14 суток.
2. Гипс. Бетон на основе этого вяжущего используют для возведения менее ответственных частей здания, например, межкомнатных перегородок и самонесущих стен. В состав раствора входит смесь пуццоланового цемента и порошкового гипса. Конструкция приобретает рабочее состояние через 2 дня.
3. Силикаты заметно снижают стоимость бетона, при этом прочностные характеристики остаются на высоком уровне. Срок достижения рабочего состояния материала зависит от пропорций массы и способа затвердевания. В автоклаве реакции происходят до 2 дней.
4. Полимерцементное вяжущее применяют для замеса декоративных растворов с включением крошки мрамора, гранита, натуральных и искусственных пигментов. Твердеет раствор уже через час, подвергать поверхность нагрузке можно через 3-4 дня.

Определяющие факторы

Кроме установленного среднего времени застывания бетонной смеси, на продолжительность твердения влияют:

1. Влажность воздуха. Процесс твердения представляет собой химическую реакцию между вяжущим составом и водой. Соответственно, как только в теле конструкции закончится жидкость, это действие прекратится. Чтобы избежать обезвоживания и растрескивания бетонного объёма, необходимо создать условие достаточной влажности не менее 75%.
2. Температура окружающей среды. Поскольку в реакции участвует вода, необходимо предотвратить её застывание в холодное время года. В процессе твердения из конструкции выделяется тепло, при повышенной температуре взаимодействие составляющих происходит заметно быстрее.
3. Тип вяжущего и количество воды в растворе также определяют, сколько должен сохнуть бетон. Гипсовый порошок при достаточном количестве жидкости приобретает твердую структуру уже через пару часов, портландцементу требуется около 12-16 в зависимости от перечисленных условий.
4. Толщина конструкции оказывает влияние на общее затвердевание раствора.

Эти факторы необходимо учитывать, проектируя строительные работы, в которых применяется бетон. Сколько сохнет конструкция, зависит от окружающей среды и правильного ухода за уложенным объёмом.

Средние сроки

Наиболее часто для строительства ответственных конструкций применяют классический цементный бетон. Сколько сохнет конструкция из него, определили исследованиями в условиях строительной площадки и лаборатории:

• За 3 суток раствор приобретает около 30% прочности, заложенной в марке, при условии высокой влажности и температуры воздуха не ниже 15⁰С.
• От 7 до 14 дней бетон приобретает достаточную для передвижения человека твердость до 80% от заложенных характеристик.
• 28 дней – фиксированный срок полного набора заложенной прочности. В этот период объект можно эксплуатировать полным ходом.
• Бетон отличает от других материалов способность наращивать свои характеристики во время периода эксплуатации. Отмечено, что уже через 90 дней камень превосходит заложенные параметры на 20%.

Влияние опалубки: есть или нет

При возведении любых объектов часто используют метод монолитного строительства. Возникает вопрос: сколько сохнет бетон в опалубке, влияет ли она на время твердения конструкции?

Процесс застывания - это не что иное, как химическая реакция. Оказать влияние на её скорость могут только внешние условия: температура и влажность окружающей среды и некоторые катализаторы – добавки, которые вводят в смесь на производстве для получения и усиления определенных качеств материала.

Для опалубки используют деревянные доски, металлические листы и строительную фанеру. Эти материалы предназначены для фиксации формы будущей конструкции. Они способны частично сохранять тепло в застывающем объёме, но не в том количестве, чтобы произошло значительное ускорение процессов.

При должном уходе бетон в опалубке застывает в сроки, определяемые температурным режимом:

По истечении указанных сроков опалубку снимают, конструкция продолжает твердеть самостоятельно, в это время продолжают монтажные работы по возведению объекта.

Зависимость времени от объёма

Монолитные бетонные конструкции имеют разные габариты. Фундаменты под здания и сооружения выполняют в нескольких конфигурациях: ленточные, свайные, плитные. Их тела составляют разные объёмы.

Чтобы узнать, сколько сохнет фундамент из бетона, следует ориентироваться на толщину конструкции. Поскольку твердение и застывание – это химическая реакция, то она должна идти равномерно по всему объёму. При окаменении происходит выделение тепла. Соответственно, внутренняя часть элемента медленнее приходит в конечное состояние. Кроме того, в верхних слоях быстрее происходит испарение лишней жидкости, и материал приобретает достаточную структуру для продолжения монтажных работ.

Особо толстые конструкции, такие как плитные фундаменты под крупные сооружения, бассейны, торговые центры, могут выдерживать от трех месяцев, пока в проектное состояние приходит весь объём залитого основания.

Как увеличить скорость твердения

Сколько сохнет бетон на улице в нормальных условиях, мы определили. Теперь рассмотрим, какими методами этот процесс можно ускорить:

1. Поддержание постоянного уровня влажности должно производиться сразу после укладки бетонной смеси в опалубку. Для этого заполненные формы укрывают водонепроницаемым материалом (пленкой или брезентом) и постоянно поливают водой.
2. Создание рабочих температурных условий актуально для зимнего строительства. Как известно, при морозе вода кристаллизуется и расширяется, что недопустимо в твердеющей конструкции. Чтобы это предотвратить, в зимний период конструкцию в опалубке искусственно подогревают для ускорения химических процессов. Кроме того, на производстве в смесь добавляют специальные катализаторы, способствующие равномерному и скорому схватыванию компонентов.
3. Правильный расчет соотношения воды и цемента обеспечивает своевременное застывание смеси без потребности дополнительного изгнания лишней воды.