Сколько времени нужно для застывания бетона в фундаменте

Бетон в фундаменте застывает в среднем от 24 до 48 часов, это время необходимо для начальной затвердевания. Однако полное набирание прочности происходит в течение 28 дней, когда бетон достигает более 90% своей проектной прочности. Важно учитывать, что на время застывания могут влиять климатические условия, состав бетона и толщина заливки.

Для обеспечения оптимальных условий затвердевания рекомендуется защищать свежезалитый бетон от неблагоприятных погодных факторов, таких как сильный ветер или резкие перепады температуры. Правильный уход за бетоном в первые недели способствует его долговечности и несущей способности фундамента.

За какое время схватывается и сколько сохнет бетон

Вопрос, сколько сохнет бетон, интересует любого строителя, поскольку от времени схватывания и отвердевания смеси зависит продолжительность строительных работ. Независимо от типа строящегося объекта, будь то времянка, гараж или многоэтажная постройка, соблюдение сроков застывания позволяет создать конструкцию, обладающую нормативными параметрами прочности. Если знать точное время твердения, можно грамотно планировать процессы строительства и эффективно оптимизировать время возведения зданий.

Стадии высыхания бетонного раствора

Отвердевание раствора происходит благодаря гидратации, то есть реакции, которая после заливки начинает происходить между водой и вяжущими компонентами смеси. Суть химического процесса заключается в преобразовании составляющих бетона в гидросиликат кальция, который после окончательной сушки образует монолитное основание с высокими прочностными параметрами.

Чтобы определить время полного застывания бетона, важно понимать, что все реакции, которые протекают в составе, условно делятся на два этапа:

• Схватывание – происходит примерно через час после затворения. В этот период элементы раствора вступают в реакцию, а сама смесь начинает терять свои подвижные и пластичные свойства.
• Отвердевание – подразумевает кристаллизацию раствора с марочным набором жесткости и прочности. Сроки твердения зависят от погодных условий, пропорций и качества компонентов раствора.

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.

Процессы отвердевания

Твердение – более длительный процесс, который тянется в среднем до 28 дней. Сразу после схватывания раствор еще остается мягким, но уже становится неподвижным. Постепенно он подвергается кристаллизации и приобретает необходимые показатели жесткости. Набор прочности определяется по графику или при помощи формулы:

Rn = R28(lgn/lg28), где:

• Rn – прочность раствора;
• n – время, которое прошло после заливки смеси (в днях);
• R28 – марка стройматериала.

Прочностные параметры определяются только с третьего дня от момента затворения. Выясняя, сколько времени застывает бетон, особое внимание уделяют 7-му и 28-му дню. В среднем спустя 14 дней от заливки Rn достигает показателей в 70%.

Зависимость застывания от факторов внешней среды

На скорость застывания смеси может влиять множество факторов. Важнейшими из них являются температура воздуха, уровень влажности и марка используемого бетона.

Температура

Оптимальной для сушки раствора считается температура +20. +22°C. Чем она выше, тем быстрее смесь подвергается схватыванию и отвердеванию. Если градусник термометра показывает 0°C или ниже, гидратация останавливается. В такой ситуации строителям приходится использовать искусственные способы застывания, например, добавлять хлорид калия или включать тепловые пушки. При сильной жаре необходимо повышать влажность бетона, иначе произойдет быстрое испарение влаги из смеси и, как следствие, не начнется химическая реакция.

Чтобы разобраться, сколько сохнет бетонная стяжка на улице при разных температурах, ознакомьтесь с таблицей.

Влажность

Степень влажности воздуха оказывает прямое воздействие на гидратационные процессы. Если этот показатель слишком низкий, застывание замедляется, если высокий – напротив, ускоряется. Для нормального высыхания смеси необходима влажность в диапазоне от 80 до 100%. При низкой влажности ее повышение можно обеспечить за счет увлажненных опилок или песка, которыми покрывают застывающий раствор.

Марка бетона

На процесс схватывания и твердения во многом влияют составляющие смеси и их пропорции. В частности, чем больше в растворе пористых материалов, тем более медленным будет испарение влаги. Основным фактором в сроках гидратации является марка бетона. Чем она ниже, тем менее интенсивен набор прочности стройматериала. Хотя более тяжелые марки твердеют быстрее, в любом случае готовый раствор рекомендуют выдерживать перед нагрузкой не меньше 28 дней.

Рассмотрим, за сколько застывает бетон наиболее популярных марок.

К чему приводит нарушение времени выдержки

Строителям рекомендуется полностью выдерживать время застывания раствора. Если давать на него нагрузку раньше положенного срока, это может привести к ряду проблем в будущем:

• Появление трещин – особенно это касается фундаментов зданий, которые могут подвергаться излому по всей высоте. Часто трещины возникают не только в основании, но и в перекрытиях или стенах, причем нередко они бывают сквозными. Во избежание неприятностей с фундаментом, важно знать, сколько застывает бетон в земле. Как правило, опалубка снимается не менее чем через 2 недели после ее заливки, иначе можно нарушить конструкцию.
• Деформация – к частым проблемам, связанным с недостаточным временем выдержки бетона, относятся деформационные процессы в фундаменте, растрескивание напольной стяжки, образование сколов или вмятин на стенах.
• Порча отделки – возникает после проведения внутренних или наружных отделочных работ. К примеру, если дом строился из невыдержанного газобетона, то со стен может сыпаться штукатурка или отклеиваться обои. При недостаточном времени застывания напольной стяжки в ванной впоследствии с нее может отслаиваться керамическая плитка.

Как ускорить высыхание смеси

Если сроки строительства поджимают, то есть нет возможности дожидаться окончательного отвердевания либо не удается обеспечить оптимальные показатели влажности и температуры, допустимо использовать методы, которые помогают ускорить застывание. К таковым относят:

• подогрев раствора при низких температурах воздуха (паром, электричеством и др.);
• применение добавок, обеспечивающих ускорение отвердевания;
• укладка на поверхность полиэтилена, который задерживает тепло, выделяемое при гидратации.

Проведение строительных работ с использованием бетона требует особенного подхода на каждом этапе. Если грамотно подходить к срокам застывания смеси, можно добиться повышенной прочности здания и избежать неприятностей, связанных с его деформацией из-за недостаточной выдержки.

Виктор Филонцев

Образование: НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы: 12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность: независимые консультации в сфере строительства.

Сколько сохнет бетон

С первых же строк этой статьи мы вынуждены сказать, что термин «засыхание бетона» является принципиально неправильным и категорически вредным. Его применение ведет к тому, что многие неискушенные самодеятельные строители при заливке бетонных конструкций совершают фатальные ошибки, ведущие к получению прямо противоположного результата — вместо монолита, способного простоять тысячелетия, у них получается нечто аморфное, не обладающее несущей способностью и прочностью.

Химические и физические основы прочности бетона

1. Силикаты — смесь окислов кальция и кремния.
2. Алюминаты — смесь окислов кальция и алюминия.
3. Алюмоферриты — в смеси присутствует окислы кальция, алюминия и железа.

Особенностью клинкера является то, что в присутствии воды его ингредиенты из аморфной массы превращаются в кристаллическую структуру. Этот процесс, в ходе которого вода поглощается и выделяется тепло, как побочный продукт, называется реакцией гидратации. Она обладает скоростью, зависящей от ряда внешних факторов — о них мы расскажем здесь же, но чуть позже. И проходит в несколько этапов.

Сразу после добавления воды в цемент начинается загустевание смеси. На первом этапе течения реакции наиболее ее активными участниками являются алюминаты и алюмоферриты. При их взаимодействии с водой выделяется до 1500 Дж/г — связующее разогревается, что ведет к активации процесса и началу роста иглоподобных кристаллов.

Через 8-10 часов они заполняют весь объем связующего, такая кристаллическая структура называется алюминатной. После этого срока бетонная масса, залитая в опалубку или распределенная по перекрытиям (стяжка пола) уже держит форму и не растекается. Но не обладает прочностью и несущей способностью.

Застывание цемента и набор прочности происходит на втором этапе. В котором участвуют, в основном, силикаты. Процесс так же сопровождается выделением тепла, но в меньших количествах — до 800 Дж/г. И потому он более длительный. В это время происходит замена непрочной структуры больших иглоподобных алюминатных кристаллов на мелкие силикатные.

В результате образуется однородная (гомогенная) структура с мелкими порами за счет побочного выделения кислорода, остающегося в застывающей массе.

Застывание раствора цемента длится в среднем 28 дней. Указанный срок является очень стабильным значением и изменить его можно только при использовании особых приемов, что существенно повышает стоимость и сложность бетонных работ. За это время набирается прочность, составляющая от 55 до 80 процентов от конструктивной.

В ходе обоих этапов объем залитой массы уменьшается, поскольку снижается количество вступившей в реакцию воды. В целом усадка залитой бетонной массы может достигать 30%. Нормой является значение не выше 10%.

Вот как набирает прочность бетон в реальности. Ничего общего с банальной сушкой, то есть испарением воды, он не имеет.

От чего зависит прочность бетона

Способность воспринимать нагрузки массой, состоящей из дискретных фракций наполнителя и кристаллизованного цемента, их связывающего, зависит от множества факторов. К ним относятся:

• Правильности течения реакции гидратации.
• Марки цемента.
• Марки наполнителя и его вида.
• Соотношения количества связующего и наполнителя.
• Равномерности распределения наполнителя по объему заливаемой конструкции.

Ключевыми факторами, влияющими на течение реакции гидратации цемента, являются температура и количество воды. Для бетонных работ одинаково вредны и лютый холод, и испепеляющий зной. В основном, потому что вода, основной реагент, меняет свое агрегатное состояние. Замерзнув, она не вступает в реакцию с цементным клинкером, а превратившись в пар — уходит из него в атмосферу. Оптимальным количеством воды является от 50 до 70% всей заливаемой массы.

Чем выше марка цемента, тем больше в нем активных ингредиентов. Тем выше скорость течения реакции замещения воды и количество выделяемого тепла. Так, например, время затвердевания бетона М300 в опалубке может быть на 3-4 дня меньше, чем при использовании раствора М200. При прочих равных условиях. И тем больше образуется силикатных кристаллов в процессе набора прочности.

Решетка из них получается более плотной и потому прочной.

Наполнитель бывает разным по прочности, и у него так же есть марка. В нем может преобладать щебень известнякового происхождения или иных осадочных горных пород. Бетон на его основе может использоваться для фундаментов малоэтажных зданий, бордюров и иных не особо ответственных конструкций. Для высотных зданий, мостов и иных сооружений применяется бетон с наполнителем из вулканических пород — гранита или базальта.

Марка наполнителя и связующего должны соответствовать друг другу. Высокопрочный цемент будет создавать чрезмерное напряжение и может вызвать разрушение наполнителя. И наоборот — раствор с низкой маркой не удержит тяжелого и прочного наполнителя. В обоих случаях конструкция получится непрочной.

Во время бетонных работ очень важно соблюсти соотношение наполнителя и связующего. Чем выше марка цемента, тем меньше его требуется. Максимальным считается соотношение весовых частей 1 к 4 в пользу наполнителя. Рабочее значение — 1 к 8.

Если цемента слишком много, то при наборе бетоном прочности происходит его интенсивная усадка. Кроме того, кальциевые кристаллы, из которых состоит прореагировавшая масса, не так уж и прочны. Хотите, чтобы залитый бетонный фундамент был прочным? Строго соблюдайте рекомендуемые пропорции, указываемые производителем на упаковке.

Огромную роль в достижении заливаемыми бетонными требуемой конструктивной прочности играет правильное расположение в них наполнителя. Он должен быть уложен плотно и равномерно. Это не очень актуально при применении песка и заливке стяжек пола — мелкие фракции довольно малоподвижны в густой массе застывающего цемента. Но чем щебень крупнее, тем больше внимания надо уделить ему.

Чтобы он лег плотно, не скапливаясь в нижней части опалубки, применяются вибротрамбовки. При толщине конструкций до метра они могут устанавливаться на поверхности. Лучшие результаты дают глубинные вибраторы, рабочая часть которых выглядит как сильно удлиненное долото отбойного молотка. В крайнем случае, вы можете применить активное штыкование лопатой на всю глубину. Но процесс этот требует больших физических усилий.

Онлайн калькулятор бетона: расчет состава и пропорций

Для примерного расчета и подбора состава бетона можно использовать онлайн-калькулятор. Выберите необходимое количество бетона в кубометрах, марку прочности, заполнители, марку цемента, укажите пластификатор. Отдельно внесите данные по ценам на материалы. Дополнительно можете добавить подробности по плотности, подвижности смеси и др. После клика на кнопку "рассчитать" вы получите подробную таблицу с количеством строительных материалов, пропорциями смеси и итоговой стоимостью.

Длительность процесса

Работы по заливке бетона не только имеют большой объем и трудоемкость, но и занимают довольно приличный период времени. Потому что сразу после наполнения опалубки щебеночно-цементной массой необходимо пройти этапы схватывания и набора прочности. До их окончания приступать к иным работам нельзя.

Длительность процесса регулируется плохо. При отсутствии навыков эти попытки могут закончиться фатально. На то, чтобы при температуре 20 0 С бетон М200 затвердел в опалубке полностью, требуется не менее 21 дня.

Однако существует такое понятие, как «нормативно безопасный срок», спустя который можно снимать опалубку и постепенно нагружать залитые конструкции. В этом случае залитая масса достигает 70-80% прочности. В таблице ниже приведены данные о ходе процесса для бетона марки М400, полученные практическим путем.

Сроки, выделенные жирным шрифтом, это как раз те моменты, когда вы можете считать все конструкции достаточно прочными для восприятия нагрузки.

То есть, в погожий летний день вы можете начать возводить, например, стены бани уже через три дня после заливки бетона в фундамент. А если вы потратите еще два дня на разборку опалубки, то можете вообще ничего не опасаться, все будет стоять как надо.

Так что для тех, кто впервые занялся бетонными работами, не стоит пытаться что-либо ускорить. Естественный ход процесса компенсирует небольшие ошибки, совершение которых просто неизбежно при отсутствии должных навыков.

Понимание сути процессов, происходящих при схватывании и наборе прочности бетоном, позволит практически любому самостоятельному застройщику качественно выполнить заливку фундамента или иных конструктивных элементов здания. И при этом получить результат вполне достойного качества.

Приглашаем в наш Телеграм!

Там мы публикуем подборки проектов, варианты красивых решений для интерьеров загородных домов, советы по строительству от главного архитектора Domamo и другую полезную информацию.

Сколько застывает бетон в опалубке

Любое строительство заканчивается вовремя только при условии предварительного составления хотя бы простейшего календарного плана. В нём указываются, прежде всего, даты начала работ того или иного вида, периоды, отведённые для их выполнения, и сроки завершения. Вроде, ничего сложного, но спланировать таким образом монолитное строительство получается только тогда, когда точно известно, сколько застывает бетон в опалубке под влиянием определённого набора факторов.

Что такое застывание бетона и сколько времени оно длится

Бетон принадлежит к категории стройматериалов, которые используются в жидком или полужидком виде, а функционируют — в твёрдом. Переход из одного состояния в другое как раз и есть тем застыванием, о котором сейчас идёт речь, а осуществляется оно в два этапа.

1. Схватывание — первичное отвердевание. Длится в среднем от 1,5 до 2,5 часов. На протяжении этого промежутка времени раствор теряет текучесть, подвижность, пластичность. Под конец он приобретает относительную твёрдость, но внутренняя структура остаётся нестабильной и неготовой к нагрузкам.
2. Высыхание — полная потеря влаги. За первые сутки бетонная смесь теряет до 30 % влаги, за 3 дня — до 50 %, за 7 дней — до 70 %. Полное высыхание наступает через 4 недели и приводит к набору расчётной, то есть предусмотренной маркой прочности.

Существует ещё один этап длительностью от 3 месяцев до 3 лет, на протяжении которого бетон продолжает крепчать, но при планировании монолитного строительства он не учитывается, поскольку никоим образом не влияет на сроки проведения работ. Последние можно возобновлять сразу после набора бетоном расчётной прочности, то есть через месяц после его заливки. Снимать опалубку во многих случаях разрешается и раньше, но период пребывания в ней смеси не должен быть менее 3–7 дней.

Стоит обратить внимание на то, что вышеуказанные сроки схватывания и высыхания — это усреднённые значения, полученные вследствие проведения наблюдений и испытаний в лабораторных условиях. Более точно определить, сколько времени застывает бетон в опалубке, можно только зная, влияния каких факторов и в какой степени предполагаются в конкретной ситуации.

Какие факторы и каким образом влияют на скорость затвердевания бетона

Затвердевание бетона, по сути, является результатом реакции между цементом и водой — гидратации. Её прохождение требует плюсовой температуры и высокой влажности окружающей среды, которые в идеале составляют +20…+30 °C и 80–100 % соответственно.

Именно в таких условиях, созданных лабораторным путём, было определено, сколько сохнет бетон в опалубке (полученные данным образом сроки указывались выше). В действительности же температура и влажность постоянно меняются. Снижение первой замедляет высыхание бетонной смеси, достижение 0 °C — останавливает его. Жара, наоборот, ускоряет твердение, вот только при этом свойства материала ухудшаются.

Температура и влажность — главные факторы, формирующие скорость застывания бетонного раствора, но есть и другие, влияния которых тоже играют важную роль. Среди них:

• марка бетона. Бетон М 200, к примеру, схватывается на протяжении 2–2,5 часов и полностью затвердевает в течение 14–28 дней. Бетону М 400 для завершения этих процессов требуется всего 1–2 часа и 7–14 дней соответственно;
• состав смеси. Присутствие в ней песка и/или гравия ускоряет испарение влаги, керамзита и/или шлака — замедляет. Подобным образом действуют и специальные добавки;
• плотность материала. Уплотнённый путём вибропрессования или штыкования бетон высыхает дольше, залитый без последующей трамбовки — быстрее;
• толщина слоя и ширина заливки. Большие параметры влияют замедляюще, меньшие — ускоряюще;
• уход за бетоном. Укрывание гидроизолирующей плёнкой, смазывание битумной мастикой, регулярное опрыскивание водой продлевают время застывания, а организация подогрева — сокращает его;
• величина периода нахождения бетона в опалубке. Большая позволяет последнему засыхать медленнее, меньшая — наоборот.

Знание перечисленных воздействий даёт возможность, во-первых, более точно определять, за сколько будет схватываться и затвердевать бетон в конкретной ситуации, а во-вторых, регулировать скорость названых процессов, если в этом возникает необходимость.

Как рассчитывается время застывания бетона в опалубке

Всё вышесказанное явно свидетельствует о том, что однозначных ответов на вопросы «Сколько застывает бетон М 300 в опалубке?», «Сколько сохнет фундамент в опалубке?» и другие подобные не существует. Вместе с тем эта же информация помогает делать относительно сроков более-менее точные выводы:

1. Во второй половине весны и в первой половине осени можно ориентироваться на эталонные сроки, так как в эти периоды температура и влажность наружного воздуха в наибольшей степени соответствуют значениям, заданным в лабораторных условиях. В летний сезон надо придерживаться таких же сроков, но для обеспечения будущей конструкции требуемой прочностью стоит предусмотреть способы замедления процессов схватывания и высыхания бетона. При выполнении работ в холодное время года ориентировочные числа следует увеличивать в 2–3 раза.
2. Ленточный фундамент для лёгкого забора можно удерживать в опалубке всего 3–4 дня, а на выстойку в общем давать 7–10 дней. Фундамент такого же типа, но для частного дома приобретает прочность, позволяющую продолжать строительство, через 28 дней, а плитный — через 1,5–2 месяца. Работы по возведению дамб, мостов и других усиленных конструкций разрешается возобновлять не ранее, чем через 90 дней после заливки основания.
3. Демонтаж опалубки фундамента не слишком крупного сооружения при температуре +25…+30 °C можно начинать через 3 дня после заливки, при +20 °C — через 4, при +15 °C — через 5, при +5…+10 °C — через 7–10, при +1 °C — через 15 дней. К дальнейшим работам в любом случае следует приступать только после набора конструкцией расчётной прочности.

Таким образом, учитывая результаты лабораторных исследований, влияния факторов окружающей среды в реальных условиях и практические рекомендации, можно без особых трудностей не только примерно сориентироваться по срокам, но и с относительной точностью вычислить, сколько будет сохнуть бетон в опалубке при сооружении того или иного объекта. По истечении этого времени в обязательном порядке нужно с помощью молотка и зубила, дрели или специального прибора проверить, достигла ли прочность застывшей смеси как минимум 70 % от заявленной в марке. Если нет, то отсрочьте продолжение строительства и дождитесь появления требуемого показателя, поскольку именно от него зависит итоговое качество монолита. Всё в порядке? Спокойно возобновляйте работы!