Wowstick.ru

Строительный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как твердеет цемент по времени

Сколько по времени сохнет (застывает, схватывается) цемент, цементный раствор

Прочность, долговечность любой строительной конструкции зависит как от качеств основного материала, так и связующих веществ. Смеси на основе цемента не имеют заметной конкуренции в области возведения несущих конструкций при кладке кирпича, блоков, монолитном методе устройства фундаментов, стен, перекрытий.

Уникальные свойства твердения цемента, ассортимент предлагаемой продукции позволяют подобрать оптимальную марку для решения предстоящий задач. Из наиболее популярных вопросов по той теме можно отметить интерес к тому, сколько сохнет цемент и смеси на его основе. Многое зависит от состава строительного материала и условий его применения.

Гидратация – что это такое

Гидратация цемента – это физико-химический процесс связывания воды и ингредиентов цементного порошка. Тут стоит внимательнее изучить состав цемента и понять, каким образом взаимодействуют с водой различные компоненты, как они влияют на сроки схватывания цемента и другие характеристики.

В состав портландцемента входят активные минеральные добавки, за счет которых бетон постепенно набирает нужный уровень прочности. Независимо от типа и марки цемента, в его состав входят четыре основных минеральных составляющих.

Компоненты, входящие в состав цемента:

  • С2S – двухкальцивеый силикат
  • С3S – трехкальциевый силикат
  • С3А – трехкальциевый алюминат
  • С4АF – четырехкальциевый алюмоферит

Все компоненты очень важны, обладают определенными свойствами, влияют специфическим образом на схватывание цемента, его твердение. Некоторые начинают сразу взаимодействовать с водой, другие работают постепенно, через какой-то отрезок времени.

Влияние компонентов на гидратацию:

  1. Двухкальциевый силикат начинает работать через месяц после затвердения монолита. Все время он пребывает в покое, ожидая очереди. Специальные пластификаторы, добавляемые в смесь, позволяют существенно сократить этот период покоя без риска потери прочности бетоном. Данный компонент работает в долговременной перспективе, положительно влияет на укрепление бетонного монолита.
  2. Трехкальциевый силикат работает все время существования цемента. Он является основой смеси, запускает процесс гидратации. При его прохождении выделяется тепло, значительно повышая температуру раствора.
  3. Трехкальциевый алюминат в ответе за процесс схватывания, так как является самым активным минеральным компонентом и обеспечивает нарастание прочности бетона на протяжении первых дней. Дальше он перестает работать.
  4. Четырехкальциевый алюмоферит минимально воздействует на процесс набора прочности бетона и его твердение, но все равно очень важен в составе. Он работает в финале, когда затвердевание цемента уже запущено, улучшая характеристики и завершая процесс.
Читайте так же:
Если разводить цемент без песка

Все минеральные составляющие цемента важны для его качества и правильного прохождения процесса гидратации. При смешивании портландцемента с водой в составе сразу создаются новые внутрикристаллические связи, демонстрирующие постепенно нарастающую прочность и доводящие бетон до состояния искусственного камня.

Ввиду того, что сроки схватывания цемента невелики и составляют в норме от 45 до 90 минут, готовить смесь нужно непосредственно перед использованием, чтобы успеть залить и выполнить все работы до начала достижения реакцией того этапа, когда работать со смесью уже невозможно (трудно заливать) или бесполезно (понижается уровень прочности).

Для полного прохождения реакции гидратации соотношение объемов цемента и воды обычно берут равное 3:2. Химически связывается до 25% молекул воды, остальные же остаются в гелевых порах бетона, пребывая в физически связанном виде. Уменьшение объема воды приведет к неполной гидратации, повышение – к появлению капиллярных пор в процессе связывания, что понижает прочность. Точные объемы составляющих всегда указываются в инструкции к цементу или рецептуре приготовления конкретной марки бетона.

Как правильно сделать цементный раствор

Многие знают, что цементный раствор приготовить достаточно легко: смешать смесь с песком и водой.

Стоит обратить внимание на дозировку каждых компонентов, так как если ошибиться с ней, это может привести к трещинам в бетоне, что может повлечь за собой разрушение сооружения.

Перед тем как начать делать раствор, необходимо определиться для чего он нужен и в каких количествах. Например, для изготовки стяжки на пол нужно акцентировать внимание на прочность.

Понадобится: 3 кг песка, 1 кг цемента и 5 л воды. Также нам понадобится пластификатор, который добавляется, чтобы не допустить образования трещин. Если вы проводите ремонт или строительство в квартире, то как правило, цемент делают вручную.

Воду нужно добавлять в последнюю очередь, сначала смешивают цементную смесь и песок. Понадобятся инструменты: • лопата; • ведро; • миска; • если объем работ большой, то можно арендовать бетономешалку.

Когда вы смешаете в нужных количествах компоненты в емкости, воду нужно подливать порциями, чтобы смесь не была слишком водянистой. Постепенно доводим до необходимой консистенции и раствор готов.

Бетономешалку (миксер) необходимо использовать, если вы хотите залить пол или построить фундамент. Подберите ровное место и включите устройство. Сначала засыпают цемент, затем песок и гравий, как и говорилось раньше – воду добавляют последней.

Читайте так же:
Марка цемента 500 сертификат

Рекомендации

  • Чтобы раствор быстро не засох после заливки и не образовались трещины, нужно обернуть смоченной полиэтиленовой пленкой, которую надо поддерживать в таком состоянии около 7 дней
  • Не нагружайте заливку в течение месяца
  • В жаркие дни увеличите дозу увлажнения стяжки
  • Песок не должен содержать травы и камней, лучше всего использовать песок размером около 0,3 мм.
  • Применяйте сухие компоненты

Добавлено: 16.10.2016 21:12:45

Состав

Отменные эксплуатационные свойства смеси достигаются благодаря присутствию в продукте следующих ингредиентов:

  • порообразователей;
  • ускорителей;
  • разжижителей.

Последние компоненты увеличивают пластичность раствора, позволяют воде в нем равномерно распределяться. Первые добавки и ускорители уменьшают срок выведения из раствора влаги. Их использование снижает механические характеристики (предельную прочность и пластичность) у будущей поверхности.

Сроки хранения цемента

Это важный аспект, заслуживающий внимания. Специалисты отмечают, что цемент при надлежащих условиях хранения сохраняет свойства на протяжении 45-60 дней. По истечении этого срока сухой материал начинает утрачивать химические свойства и основные потребительские качества, становясь непригодным для строительных работ.

Чтобы цемент не отвердел раньше времени, необходимо соблюдать условия хранения, установленные производителем:

  • укладывать мешки на настил из деревянных досок, избегая прямого контакта с бетонным основанием или напольным покрытием;
  • оборачивать бумажные мешки полиэтиленовой пленкой, предотвращая проникновение влаги внутрь сухой смеси;
  • накрывать цемент брезентом, учитывая направление проветривания.

Высота стопки из мешков с цементом не должна превышать 180 см. Учитывайте, что отсчет гарантийного срока начинается с момента отгрузки цемента производителем, а не с даты покупки. Именно поэтому существует вероятность приобретения низкокачественной смеси. Соблюдая эти простые советы, вы сможете избежать преждевременного затвердевания цемента.

Предотвращение испарения влаги с поверхности бетонной конструкции и из бетонной смеси

Почему вообще возникает необходимость защищать свежезалитую и уплотненную бетонную смесь от испарения влаги не только с ее поверхности, но и из самой бетонной смеси?

Для начала определимся, что такое бетон? В качестве структурных элементов бетонной смеси различают: цементный камень, крупный заполнитель и песок.

После затвердевания бетонной смеси структура тяжелого бетона представляет собой цементный камень с втопленными в него зернами заполнителя, имеющий множество пор и пустот разных размеров и происхождения.

Чтобы получился цементный камень, необходимо цемент смешать с водой. Причем воды должно быть достаточно, чтобы произошла гидратация цемента , а значит и набор прочности бетоном.

Читайте так же:
Состав бетона цемент м500 таблица

Разберем, что же такое гидратация цемента, какую роль она играет в производстве бетона.

Гидратация цемента

Гидратация цемента – химическая реакция цемента с водой, в процессе которой жидкий или пластичный цементный клей (цемент + вода) превращается в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием или схватыванием, вторая – упрочнением или твердением.

Процесс гидратации цемента – самый важный и решающий во всем производстве бетонной конструкции. Изменение любого свойства бетона определяется именно этим процессом. То, в каких условиях происходит процесс гидратации, определяет изменение как структуры бетона, так и его свойств.

При затухании и окончании процесса гидратации, затухают и стабилизируются во времени все изменения свойств бетона.

Само по себе цементное тесто, которое превращается в цементный камень – гигроскопическое вещество (способное поглощать водяные пары из воздуха) так как частицы цемента обладают гидрофильным характером (способностью хорошо впитывать воду), а в самом цементном тесте присутствуют микропоры.

В процессе гидратации цемента в цементном камне возникают крупные капиллярные поры, образовавшиеся при приготовлении цементного теста.

Почему появляются поры в цементном камне?

Дело в том, что для полной гидратации всех цементных минералов, то есть, для того, чтобы цемент полностью прореагировал с водой, воды необходимо примерно 18% от массы цемента (водоцементное отношение В/Ц = 0,18). Но для того, чтобы получить подвижную, а значит и удобоукладываемую смесь, воды добавляется намного больше, и значение водоцементного отношения в большинстве случаев варьируется от 0,4 до 1 (В/Ц = 0,4 ÷ 1). То есть, воды добавляется в 2 ÷ 4 раза больше, чем нужно для нормального затворения цемента.

Что происходит с лишней водой, которая не пошла на гидратацию цемента? Она испаряется, и на месте испаренной воды образуются капиллярные поры, доступные для миграции влаги. А основной закон прочности каменных материалов: кривая зависимости прочности от пористости носит гиперболический характер – чем больше пористость, тем меньше прочность.

К тому же, в процессе гидратации происходит перераспределение качества воды: за счет уменьшения количества свободной или капиллярной воды увеличивается количество химически и физико-химически связанной воды. То есть, для того, чтобы нормально происходила гидратация цемента, необходимо достаточное количество свободной воды.

Читайте так же:
Как делать цемент для заделки

ГОСТом предусмотрено определять нормативную прочность бетона в возрасте 28 суток. При этом он должен твердеть при нормальной температуре 20 ± 2°С и относительной влажности окружающего воздуха 90-100%.

Фактическое содержание воды в цементном камне зависит от влажности окружающей среды. Если относительная влажность воздуха падает ниже 50%, капиллярные поры быстро осушаются, необходимая для гидратации цемента свободная вода испаряется.

В сухой теплой среде через некоторое время после того, как свободная вода испарится, твердение бетона прекращается, а значит прекращается и набор бетоном проектной прочности .

К тому же, при достаточно жаркой погоде, да еще и с ветром, быстрое испарение воды с поверхности бетона может привести к пластической усадке и образованию усадочных трещин в бетоне. Подробнее об этом можно прочитать в статье «Усадочные трещины в бетоне».

Таким образом, повышенная температура наружного воздуха (более 20°С) и пониженная относительная влажность (менее 50%) вызывают не только быстрое испарение воды с поверхности конструкции, но и «вытягивание» воды из тела бетона через поры, а также ее растрескивание. Следовательно, в таких условиях или не следует бетонировать конструкцию вообще, дождаться более благоприятных условий, либо следует предпринять защитные меры: нужно любым способом сохранить влагу в бетоне.


Защитные меры для предотвращения испарения воды

Для обеспечения сохранности воды в бетонной смеси и в твердеющем бетоне, необходимо забетонированную конструкцию закрыть водонепроницаемым или пароизоляционным материалом. Для предотвращения образования волосных трещин на поверхности при высыхании следует предотвратить потерю воды даже до схватывания бетона.

Поскольку бетон в данное время малопрочен, необходимо покрыть его поверхность. Эта защита требуется только в сухую погоду, но может также применяться для предохранения поверхности свежего бетона от дождя.

В настоящее время для этих целей чаще всего применяют герметические пленки или водонепроницаемую бумагу.

Однако, пленка эффективно предохранит бетон от испарения воды, но не допустит проникания воды для пополнения потери последней в результате самоусыхания.

Поэтому, когда бетон схватился, особенно при бетонировании летом, в жарких условиях, необходимо более интенсивно обеспечить увлажнение бетона в твердеющих конструкциях. Влажное выдерживание обеспечивается контактом бетона непосредственно с водой. Это может быть достигнуто распылением или поливкой, а также покрытием бетона мокрым песком или землей либо древесными опилками или соломой. Можно применять периодически увлажняемые хлопковые маты или маты из пеньки и джута, пропитанные битуминозным составом.

Читайте так же:
Цемент для отделки фундамента

Как поливать бетон

  • первый полив делают не позднее, чем через 10-12 часов после заливки и уплотнения бетона в жару и не позднее, чем через 24 часа в прохладную погоду;
  • сроки увлажнения напрямую зависят от температуры окружающей среды:

— при температуре +15 и выше полив конструкции продолжают в течении 10-15 дней (до набора конструкцией 70% прочности);

— при температуре +10 полив продолжают в течении 5-10 дней.

  • вплоть до шестого дня заливки бетонную поверхность поливать не менее, чем 5 раз в день. Далее полив конструкции сокращают до 2-3 раз в сутки, но только если на улице не очень жарко.

Ускорение процесса твердения бетона

Продолжительность твердения бетона имеет большое значение. Этот процесс нужно активизировать в случае ранней эксплуатационной нагрузки конструкции, уменьшения сроков распалубливания, при бетонировании зимой и в жарких условиях.

Темп набора прочности бетоном зависит от вида цемента, наличия химических добавок, которые влияют на процесс твердения и температуры, при которой он происходит.

Применение бетона на быстротвердеющем цементе обеспечивают скорость нарастания прочности в ранний период твердения (1…3 суток). Обычно они используются для проведения ремонтных работ и устройства стыков в сборных конструкциях.

Добавки, которые ускоряют твердение бетона, вводят во время его приготовления, в зависимости от массы цемента. Количество сульфата натрия не должно превышать 2 %, нитрата натрия, нитрата кальция, нитрит-нитрата кальция – 4 %, хлорида кальция в бетонах неармированных конструкций – 3 %, в армированных конструкциях – 2%. Добавки, для ускорения твердения, не применяют для бетонов на глиноземном цементе, в конструкциях армированных термически усиленной сталью, и напряженной арматурой, а так же в конструкциях, находящихся в зоне действия блуждающих токов.

Процесс твердения можно ускорить и тепловой обработкой – электропрогревом, контактным обогревом термоопалубкой, а в зимних условиях другими методами. Продолжительность воздействия электропрогрева в обычных и жарких условиях от 3…8 часов, после чего конструкция набирает прочность самостоятельно.

Дополнительные затраты на увеличение скорости твердения бетона компенсируются повышением темпов и качества работ и снижением затрат по уходу за бетоном.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector