Процесс набора прочности бетоном условно разделяют на две стадии: схватывание и твердение
Схватывание бетона
Схватывание цементного раствора происходит в первые сутки после его заливки. Скорость схватывания зависит от температуры воздуха.
При стандартной расчетной температуре окружающей среды (+18-22ºС) процесс длится примерно 1-3 часа. При высоких температурах – 10-20 минут (к примеру, при пропаривании ЖБИ в спецкамерах). При температуре 0ºС – 15-20 часов.
В период схватывания на бетон можно воздействовать, так как он все еще остается подвижным за счет механизма тиксотропии. Процесс схватывания цемента растягивается. Потому доставка на бетоносмесителях осуществляется с постоянным перемешиванием цементного раствора, благодаря чему сохраняются его основные свойства.
Твердение бетона
Под твердением бетонной смеси подразумевается сложный физико-химический процесс, во время которого цемент вступает в реакцию с водой, в результате чего образуются новые соединения. Бетон твердеет постепенно, так как вглубь частиц цемента вода проникает поэтапно. Согласно технологии, процесс твердения бетона составляет 28 дней. В первые 7-14 дней бетон набирает 60-80% прочности. После рост прочности замедляется.
Качество залитого бетонного изделия напрямую зависит от проведенных мероприятий во время твердения бетонной смеси.
Мероприятия по созданию благоприятных условий для твердения бетона
При создании благоприятных условий твердения прочность залитого бетона будет постоянно повышаться. Оптимальные условия для твердения: температура воздуха +20(±2)°С, влажность – не менее 90%. Чтобы достичь оптимальной влажности воздуха используется засыпка бетона опилками / увлаженным песком.
Обеспечение благоприятных температурно-влажностных условий для твердения бетона заключается в защите в период его твердения от прямых солнечных лучей, воздействия ветра и систематической поливки.
Прочность бетона повышается при его твердении в воде. В сухой среде вода во время твердения бетона спустя несколько месяцев может испарится. В таком случае процесс набора прочности бетоном будет практически приостановлен, в виду того, что внутренняя часть зерен цемента не успеет вступить в химическую реакцию с водой.
Нельзя допускать преждевременного высыхания бетона до достижения ним необходимого показателя прочности. В ветреную и сухую погоду ребра, углы, открытые поверхности бетона будут высыхать быстрее, нежели его внутренние части. Эти элементы нужно предохранить от преждевременного высыхания.
Изменение объема бетона во время твердения. Во время твердения бетонной смеси всегда изменяется ее объем. Бетон, твердея, дает усадку. Последняя происходит быстрее в поверхностных зонах, нежели внутри. При недостаточной влажности на поверхности бетона в
период твердения могут возникнуть усадочные мелкие трещины. Трещины снижают долговечность, прочность и качество бетона.
Уход за бетоном
Чтобы достичь требуемой прочности в назначенный срок, свежеуложенный бетон должен получить правильный уход: предохранение от ударов, сотрясений, повреждений, резких перепадов температур, поддержание во влажном состоянии.
Если свежеуложенный бетон находится в соприкосновении с грунтовыми водами, он должен быть защищен за счет устройства изоляции и временного отвода грунтовых вод. Бетон во время твердения может покрываться специальными защитными пленками и составами (полимерными пленками, битумными эмульсиями и пр.).
Установка опалубки и лесов, а также движение людей по конструкциям, что были забетонированы, возможны только в том случае, когда бетон достигнет прочности, равной 15 кг/см2.
Уход за бетоном особенно важен в первые дни после укладки. Ведь даже тщательное бетонирование и грамотно подобранный состав бетона не смогут обеспечить должное качество и долговечность залитой конструкции при отсутствии соответствующего ухода за бетоном в период роста его прочности.