Время высыхания бетона: факторы, влияющие на протекание процесса ускорения сушки бетонных конструкций

Время высыхания бетона (а если быть точным, то время набора прочности) является именно тем фактором, который существенно замедляет любое строительство. И главной сложностью в данном случае является тот факт, что уменьшения этого времени можно достичь только при проведении достаточно сложных и затратных мероприятий.

Ниже мы опишем, что происходит с раствором при его высыхании, а также приведем ряд рекомендаций по оптимизации этого процесса.

Регулировка влажности материала – важный фактор в обеспечении его эксплуатационных качеств

Сколько сохнет цемент и как ускорить этот процесс?

Процесс сушки цемента, точнее бетона или раствора на его основе представляет собой сложный процесс, требующий соблюдения определенных условий. Зная, через какой период времени можно начинать нагружать или эксплуатировать конструкцию , вы убережете свой дом или сооружение от растрескивания или разрушения.

что влияет на скорость высыхания цемента?

От чего зависит скорость высыхания?

В процессе своей сушки проходит несколько этапов «отвержения»: схватывание, набор прочности и полное высыхание. При этом временные рамки каждого из этапов строго индивидуальные и зависят от следующих факторов:

• Температуры окружающей среды;
• Относительной влажности воздуха;
• Марки цемента;
• Вида цемента;
• Отсутствия или наличия в цементе или бетоне специальных добавок.

Основным фактором скорости хода процесса твердения является температура окружающей среды (воздуха). Усредненной расчетной среднесуточной температурой воздуха, при которой процесс полимеризации бетона идет «правильно» считается температура 20 градусов Цельсия при влажности воздуха стремящейся к 100%.

При росте температуры процесс твердения ускоряется, а при понижении замедляется. Следует знать что при понижении температуры окружающего воздуха до 0 градусов и ниже, процессы твердения цемента практически останавливаются и для того чтобы их возобновить необходимо нагревать бетон любым из указанных способов:

• Тепляками (шатрами) построенными над залитой конструкцией и любыми источниками тепла;
• Специальными нагревательными матами;
• Нагревательным проводом, проложенным при заливке и специальным трансформатором или сварочным трансформатором.

Теоретическая часть вопроса

Если изучать отвердевание бетонной смеси с научной точки зрения, то выделяют два этапа этого процесса:

• схватывание;
• твердение.

По завершении первого этапа состав теряет подвижность, которая необходима для равномерного распределения смеси в опалубке и качественного выполнения работ. В период схватывания нужно успеть выполнить следующие процессы:

1. транспортировка до места строительства, при использовании бетона заводского изготовления (для продления сроков схватывания состав перевозят в бетономешалках, благодаря перемешиванию в которых срок жизни раствора увеличивается);
2. заливка в опалубку;
3. уплотнение и разравнивание.

Твердение — это кристаллизация раствора, набор им прочности и жесткости. Твердение занимает больше времени, чем схватывание. Продолжительность обоих процессов в большей степени зависит от:

• температуры окружающей среды;
• типа вяжущего для замешивания бетона;
• водоцементного отношения.

Бетон — искусственный камень, который характеризуется заявленными производителем свойствами только после набора полной марочной прочности. В процессе отвердевания между отдельными частицами вещества образуются прочные связи, при этом крайне важно, была ли соблюдена технология.

Сколько сохнет цемент в комфортных условиях?

Ответ на этот вопрос вы найдете в следующей таблице справедливой для большинства популярных марок цементов, бетонов и цементных растворов.

Стоит заметить, что расчетная прочность бетона не является синонимом «высыхание» бетона. Эта величина говорит о том, что залитая конструкция готова к эксплуатации или дальнейшему нагружению стенами, перекрытиями, крышами и т.п. Полное же высыхание бетона происходит на протяжении одного года или нескольких лет, в зависимости от «массивности» конкретного: фундамента, колонны, стены, балки, плиты, площадки, пола и т.п.

Просушка оштукатуренных стен.

Штукатурка представляет собой важную часть всех строительных работ. Она используется как защитная и укрепляющая основа для остальных отделочных работ. Штукатурка способствует повышению прочности конструкции и утолщению стены.

Но если нанести финишную отделку на непросохший материал это приведет к отрицательным результатам. Через некоторый промежуток времени слой облицовки может отвалиться или потрескаться. Чтобы предотвратить возникновение трещин, необходимо учитывать, сколько времени сохнет штукатурка. Этот фактор зависит от многих обстоятельств: толщины смеси, разновидности раствора или климатических условий.

Для обеспечения лучшего сцепления с основанием нужно соблюдать следующие условия:

1. Защита от влияния солнечных лучей.
2. Устранение лишней влаги с помощью проветривания.
3. Отказ от различных просушивающих устройств. При этом материал сохнет нужное количество времени.

Сколько времени сохнет штукатурка — зависит также от состава раствора.

Цементная штукатурка.

Оштукатуривание стен при помощи цемента пользуется популярностью, благодаря простоте применения и высокому качеству материала. Цемент производится из измельченной гипсовой основы и клинкера, который получается при обжиге смеси специальной глины и известняка. Различные добавки в составе помогают улучшить адгезию, эластичность и устойчивость к нагрузкам. Сколько времени сохнет штукатурка из данного материала — зависит от толщины пласта и основания. Цементный раствор характеризуется высокой плотностью и влагонепроницаемостью, поэтому сохнет 28 дней.

Чтобы материал хорошо просыхал, его необходимо правильно наносить:

1. Уровень влажности не должен быть более 60 %, а показатель температуры должен варьироваться от 5 до 20 градусов.
2. Раствор нужно разводить строго по инструкции. Это влияет на то, сколько времени сохнет штукатурка.
3. После выполнения работы инструменты нужно хорошо чистить.
4. Следующий пласт покрытия наносится только после высыхания первого.

Готовность поверхности проверить несложно: нужно надавить на покрытие пальцем, если материал не вдавливается и не рассыпается, то можно наносить другой пласт. Если состав крошится, то требуется больше времени.

Гипсовая штукатурка.

Гипсовая штукатурка позволяет создать ровную поверхность без дефектов. Она считается безопасным и экологически чистым материалом, который не причиняет вреда человеческому организму. Этот материал способствует созданию оптимальной влажности в помещении через определенный период времени и появлению комфортного микроклимата. Гипсовая смесь пользуется популярностью, благодаря своей способности создавать качественный теплоизоляционный пласт, что позволяет экономить на отоплении. Преимуществом смеси является возможность нанесения пластов покрытия через минимальный промежуток времени: от получаса до двух часов. Сколько времени сохнет штукатурка из гипса полностью, зависит от толщины покрытия. Максимальный срок пять дней. О полном высыхании поверхности можно узнать по изменению цвета. Стена становится более светлой. При этом поменять цвет должны все поверхности. Только после этого начинается финишная отделка.

Чтобы высыхание прошло в срок необходимо соблюдать определенные рекомендации при нанесении раствора:

1. Смесь из гипса сохнет в течение небольшого отрезка времени, поэтому раствор готовится небольшими порциями.
2. После застывания смесь не используется.
3. Для тонкого слоя делается жидкий раствор, для пласта толщиной от 20 мм смесь должна быть густая. Тонкий пласт сохнет меньшее количество времени.
4. Помещение, в котором выполняется оштукатуривание, должно быть сухим, а значение температуры должно составлять 5-25 градусов.

Известковый раствор.

Известковые смеси характеризуются высокой пластичностью. Кроме того, они позволяют предотвратить появление плесени на стенах. Поверхность после такой штукатурки становится прочной и долговечной. Применение известкового раствора для отделки известно с давних времен. Данный способ отделки характеризуется простотой исполнения и низкой стоимостью.

Следующий пласт штукатурки можно нанести после семичасового перерыва. Подобная смесь используется для облицовки печного оборудования, так как она может выдерживать высокие температуры. Поверхность сохнет около пяти дней. Этого времени достаточно, чтобы покрытие полностью просохло.

Применение извести требует некоторых знаний:

1. Вода в раствор добавляется не струей, а при помощи разбрызгивателя.
2. Перед оштукатуриванием поверхность тщательно зачищается.
3. Следует учитывать, что при гашении известь увеличивается в объеме.

Определить готовность известковой стены можно по пройденному времени и по степени появления белизны.

Как определяется время высыхания?

Неопытные мастера приступают к завершающей отделке, не дождавшись полноценного высыхания штукатурного слоя. Чтобы не делать подобных недочетов следует знать: сколько времени сохнет штукатурка. Для определения времени просушки применяются следующие правила:

1. Рассчитать время, за которое сохнет отделочный слой, поможет несложное правило. В течение 6 часов высыхает 0,1 см покрытия. Это действует при минимальном показателе влажности.
2. Толщина слоя варьируется от 1,6 см до 6,5 см. Среднее время просушки 4 дня.
3. Если в помещении нормальная влажность и соблюдаются все условия монтажных работ, времени на просушку потребуется меньше на день.
4. Финишная отделка производится после того, как общее значение влажности поверхности станет не более 9 %.

Способы ускорения высыхания бетона

На данный момент времени существует только один эффективный способ ускорения твердения бетона при нормальных условиях (температуре окружающего воздуха 20 градусов Цельсия и влажности стремящейся к 100%).

Это применение специальных добавок-ускорителей схватывания: поташ (карбонат калия К2СО3), хлорид кальция, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция, три натрий фосфат и ряд других. Введение в бетон специальных добавок не только позволяет ускорить процесс набора марочной прочности в среднем на 80%, а также: увеличивает морозостойкость конструкции (до 300 циклов замораживания), снижает водопроницаемость, повышает формовочные свойства и снижает расход цемента.

Источник

Какие факторы влияют на застывание

Среди основных факторов выделяют:

• температурные условия;
• марку используемого цемента;
• уровень влажности.

Затвердевание в неблагоприятных условиях может привести к появлению трещин при нагрузке Источник 1beton.info Чем выше температура на улице или в помещении, тем быстрее смесь набирает свою прочность. При падении температуры ниже 0 градусов процесс гидратации приостанавливается. Многими строителями оптимальной для заливки бетона считается температура от 18 до 22 градусов.
Марка бетона обозначается буквой М. Значение марки может варьироваться от 50 до 800. Чем выше показатель, тем прочнее считается бетон и тем меньше ему требуется времени для застывания. Несмотря на то, что более высокие марки затвердевают быстрее, их все равно рекомендуется выдерживать не менее 4 недель, перед тем как давать нагрузку.

Уровень влажности окружающей среды напрямую влияет на процесс гидратации. При очень низкой влажности затвердевание замедляется. При очень высокой влажности — ускоряется. Нормальный набор прочности бетона проходит при влажности около 80-100%.

Что делать, если стяжка не высыхает

Причин медленного высыхания стяжки несколько:

• Нарушение температурного режима в помещении. Оптимальные условия: от 21 до 25 градусов С;
• Не соблюдение рекомендуемого уровня влажности. Специалисты советуют поддерживать стандартные 40-60%, если показатель превышен, период полного высыхания возрастает;
• Малый срок выдержки. Усредненная формула расчета времени: 1 см – 7 дней, если общая толщина более 4 см, 1 см – 10 дней;
• Неправильные пропорции сухой смеси и воды при замешивании. Слишком жидкий раствор податлив, работать с ним легче. При этом время просушки увеличивается на 10-20%.

В большинстве случаев ошибки можно исправить, тем самым, сократив общее время высыхания раствора.

Если не соблюдены температурный и влажностный режим, следует создать оптимальные условия:

• Когда влажность воздуха высокая – укрыть основание пленкой, проветривать при закрытых дверях или окнах, избегая сквозняков.
• При низких температурах включать отопление или теплый пол нельзя – стяжке противопоказаны резкие перепады. Допустимо нагревать только воду при поливке основания, но ее используют лишь в первую неделю. Допустимо медленно повысить температуру во всем помещении, не превышая максимального показателя в 25 градусов.

Когда стяжка слишком толстая (8-12 см) или изначально раствор был излишне жидким, длительное высыхание неизбежно. Избыточная влага дольше выходит из основания.

Заливать финишные составы на влажную стяжку запрещено. Новый раствор не просохнет и не наберет прочностных свойств. «Реанимировать» его не удастся – потребуется полное удаление.

Применение ускорителя твердения и схватывания бетона

Нормальное твердение бетона – операция долгая и ответственная. От его течения будут зависеть конечные характеристики изделия, такие как прочность и долговечность. Но в некоторых случаях ждать положенные 28 суток возможности нет или это попросту нецелесообразно. Тогда в дело вступают ускорители, «разгоняющие» химические процессы, но не ухудшающие качества заливки.

Особенности схватывания бетона

Процесс твердения раствора происходит при участии воды. Оптимальными условиями гидратации считается температура воздуха около +20°С и относительная влажность хотя бы на уровне 90%. Причем влажностный режим необходимо постоянно поддерживать, иначе затвердевание бетона остановится. При недостатке воды в период твердения конструкция утратит свою монолитность и станет хрупкой.

Когда требуется ускорить этот процесс:

1. При выполнении работ в зимний период – снижение температуры воздуха до 0°С приостанавливает твердение раствора. В мороз же влага и вовсе превращается в лед. Чтобы обеспечить бетону нормальное затвердевание, его приходится обогревать, а ускорители схватывания и твердения сокращают сроки прогрева, уменьшая затраты на энергоносители.

2. При необходимости ранней распалубки (когда важно время оборачиваемости оснастки).

3. Для возобновления строительных работ до истечения 4-недельного срока твердения раствора.

4. При изготовлении большого объема штучных ЖБИ. Использование ускорителей в этих случаях позволяет обходиться меньшим набором форм и быстрее выпускать партии качественного товара.

5. Для оптимизации пластических свойств раствора и прочностных характеристик бетона, прошедшего твердение (за счет пересмотра водоцементного соотношения).

Разновидности

Насколько быстро сохнет бетонная смесь?

Применение бетона во многих строительных процессах является стимулом, заставляющим мастеров изучать характеристики и свойства этого материала. Без знания теории невозможно определить правильные пропорции раствора, а также время, необходимое бетонной конструкции для первичного схватывания или полного застывания. Сроки твердения – важный показатель для специалиста, так как на их основе можно составлять график проведения дальнейших работ.

Застывание бетонного раствора представляет собой достаточно сложную химическую реакцию. Она называется гидратацией, а суть ее состоит в том, что первоначальный состав в присутствии молекул воды преобразуется в гидрат кальция. Вяжущий компонент минерализуется, тем самым связывает смесь в монолит.

Бетон, залитый в опалубку, проходит через два основных этапа:

Первая стадия длится недолго. Она начинается вскоре после затворения (ориентировочно через 2 часа). Время схватывания бетона наиболее популярных в частном строительстве марок М 200 и М 300 при 20°C составляет 60 минут. Если температура воздуха на улице низкая, но не ниже нуля, то смесь станет схватываться приблизительно через 5 часов, а если высокая, то очень быстро – всего за 15-20 минут.

Бетон при температуре 0 градусов начинает схватываться только через 6-10 часов. Такая «отсрочка» обусловлена слабым протеканием химических процессов. Само схватывание длится от 15 до 20 часов. При отрицательных температурах реакция воды и цемента прекращается, что наносит непоправимый вред конструкции. Смесь фактически не сохнет, а пребывает в инертном состоянии до того момента, пока температура на улице не повысится до 0°С и выше.

Современные добавки решают проблему с гидратацией в холодных условиях. В раствор на стадии замешивания вводятся специальные компоненты, стимулирующие гидратацию и протекание химических процессов, а также препятствующие кристаллизации воды. На этикетке средства всегда указываются пропорции, чтобы мастер точно рассчитал, сколько нужно добавки при определенном температурном режиме.

Вторым способом продолжить застывание при отрицательных температурах на улице является теплая опалубка. Она обеспечивает нормальные условия для отвердения смеси, но не ускоряет при этом естественное отвердение.

Если в холодное время года залитый бетон на улице нуждается в специальном уходе, то применять теплую опалубку летом для ускорения гидратации равносильно сознательной порче заливки. Застывание пройдет в 2 раза быстрее, но раствор будет обезвожен, процесс гидратации прекратится, а необходимого качества и прочности конструкция не достигнет.

После первой стадии начинается вторая – отвердение. В ходе протекания этого этапа бетон в опалубке сохнет и набирает прочность. Контрольный срок для застывания – 28 дней (при температуре 20-22 °C и влажности 68 %). Но максимальных прочностных характеристик бетонная конструкция достигает месяцами и даже годами.

Строительные формулы и существующие графики позволяют быстро и точно определить процент прочности. Вычислить показатель Rn для бетона, возраст которого составляет n суток (n≥3), можно по формуле:

Rn = R28(lgn/lg28), где:

• R28 — марка (например, М 200 или М 300);
• n — число дней, прошедших с момента заливки смеси в опалубку.

Сколько времени схватывается бетон

Стадия схватывания раствора продолжается короткое время. В среднем для наиболее востребованных марок (М200, М300) она не превышает 1 часа при температуре +20°C. Если температура ниже, сроки увеличиваются до 4–5 часов, а при жаре на сцепку может уходить не больше 20–30 минут.

Строителям необходимо учитывать время застывания бетона, поскольку готовый раствор очень быстро утрачивает пластичность. Чтобы избежать возможных проблем в дальнейшем, приготовленную смесь используют сразу после замешивания. Часто ее доставляют на стройку уже готовой в специальных бетономешалках, которые не прекращают замеса даже в процессе транспортировки.

Как повлиять на скорость высыхания?

Бывают ситуации, когда нужно изменить сроки застывания бетонной смеси. В таких случаях используются различные методики.

1. Промышленное производство.

Заводы ЖБИ ускоряют застывание раствора за счет повышения температуры и давления. Нагревание плохо влияет на гидратацию, так как бетон при этом очень быстро сохнет. Но компенсируется интенсивное испарение за счет автоклавирования или пропаривания. ЖБ-изделия буквально через сутки можно использовать на стройплощадке.

2. Частное строительство.

Промышленные методы абсолютно непригодны для индивидуального застройщика. Повышать температуру, прогревая помещение или смесь в опалубке, можно, но хозяева рискуют получить пол, фундамент, отмостку в трещинах и с отслоенным песком.

В домашних условиях можно накрыть бетон полиэтиленовой пленкой или покрыть битумной мастикой, чтобы уменьшить испарение. Нужно проводить интенсивное смачивание поверхности водой (обрызгивание, распыление). Такие способы будут препятствовать обезвоживанию и усилят гидратацию, хотя никак не ускорят застывание.

В холодное время года частным застройщикам необходимо использовать теплую опалубку или прогревать бетонную конструкцию электропроводами. Также применяются антиморозные присадки (вводятся в состав бетона).

Существует метод «отложенной гидратации». Его суть следующая:

• в раствор добавляются противоморозные вещества;
• заливка проводится при -15°C и ниже;
• вода замерзает, гидратация прекращается;
• весной сооружение размораживается, начинается естественное застывание бетона.

Минус методики – снижение качества конструкции.

Уход за бетоном после заливки

Уход за бетоном имеет цель создать такие условия твердения, при соблюдении которых бетон будет набирать заданную прочность с нужной скоростью, а его структура будет максимально качественной.

Для оптимизации процесса отвердевания решающее значение имеет обеспечение правильной температуры и высокой влажности.

После укладки бетонной смеси и ее уплотнения (если таковое производилось), проводятся специальные мероприятия по уходу за бетоном.

Защита от испарения влаги

Отвердевание бетона внешне похоже на высыхание, но на самом деле, это реакция, которая происходит с обязательным участием воды. При застывании бетона на воздухе, его поверхность быстро высыхает, и реакция гидратации прекращается. Образуется разность давления в толще бетона и на его поверхности, что приводит к появлению дефектов в виде трещин .

Для защиты от пересыхания поверхность бетона закрывают водонепроницаемыми материалами, такими, как пленка, брезент, в некоторых случаях, слой опилок или песка, который постоянно смачивают.

Обеспечение равномерной температуры

При заливке массивных конструкций (например, плит фундамента) возникает еще одна проблема – температурный градиент.

Реакции гидратации происходят с выделением тепла. В массивных конструкциях возникает разница между температурами в толще бетона и на его поверхности. В толще слоя бетона температура может достигать 50–80°С. Если разница с температурой поверхности превышает 20–30°С, может произойти разрыв структуры бетона, что влечет интенсивное образование трещин на внешней стороне конструкции и потерю прочности.

Чтобы предотвратить градиент температур, необходимо снизить температуру всей конструкции. Для этого, после укрытия паро- или водонепроницаемым материалом, на поверхность бетона льют холодную воду, меняя ее после нагрева.

Снижение температуры не должно быть резким. Допускается снижать ее на 1–2° С в час, а для некоторых типов конструкций не более, чем на 12–13°С в сутки (эта информация указывается в регламенте).

Для проведения этих мероприятий необходимо знать точную температуру в толще бетона; по регламенту, ее необходимо измерять в первые сутки каждые 1–2 часа, а затем 1 раз в 8 часов и фиксировать полученные данные в специальных журналах . Для того, чтобы иметь возможность измерять температуру, при заливке в бетон вставляют трубочки на расстоянии не более 8 м друг от друга.

Защита от охлаждения

В зимнее время возникает задача сохранить тепло в бетоне , поскольку при температуре ниже плюс 5 ° С затвердевание прекращается. Главной задачей становится обеспечение твердения до приобретения бетоном критической прочности.

Критической прочностью называют прочность в зимнее время, по достижении которой замерзание воды в порах бетона уже не носит разрушающий характер (обычно 30-50% от расчетной прочности).

Используются разные методы сохранения тепла:

Прогрев электродами или инфракрасным излучением (последнее технологически сложно).

Установка тепляков с прогретым воздухом.

Использование сохраненного тепла реакции гидратации («тепловой осмос» или «метод термоса), для которого поверхность бетона укрывают теплоизоляционными материалами, такими, как минераловатные плиты, рулонные материалы в несколько слоев.

Противоморозные добавки. Если раньше использовался хлорид кальция, сейчас его применение, как и других хлоридов, не рекомендуется из-за агрессивного воздействия на арматуру. Чаще используют формиат кальция или натрия и другие соли-электролиты, снижающие температуру замерзания воды либо готовые комплексные добавки, обладающие не только противоморозным, но и пластифицирующим действием.

Применение добавок-ускорителей совместно с тепловой обработкой. В этом случае добавки нужны для быстрого достижения критической прочности, затем, при помощи согревающих или сохраняющих тепло мероприятий, обеспечивается оптимальная температура до достижения расчетной прочности бетона.

Сушим бетон правильно

Основные стадии

Пока раствор не схватился, его можно разравнивать

Чтобы понять, как высушить бетон максимально быстро и без потери качества, нужно разобраться, что происходит внутри самого раствора после заливки. Если не принимать во внимание химическую составляющую (она интересна только профессионалам), то условно можно выделить несколько стадий. Для удобства анализа мы свели их в единую таблицу:

Уход за бетоном после заливки

Любая бетонная смесь требует правильного ухода после заливки. В первую очередь необходимо обеспечить подходящие условия для нормальной химической реакции между водой и вяжущими компонентами. При соблюдении базовых правил раствор становится прочным и твердым. Специфика ухода напрямую зависит от времени года, когда выполнялась укладка.

Последующий уход заключается в защите поверхности от размытия и появления отверстий. Выполняя самостоятельное замешивание, необходимо придерживаться требований СНиП и не допускать больших пауз между мероприятиями. В летний период смеси сохнут достаточно быстро, поэтому любые простои противопоказаны. В противном случае раствор станет непригодным для использования.