Гидратация (схватывание) бетона необходима для получения качественного материала с нужными механическими и эксплуатационными характеристиками. Цемент при взаимодействии с водой, песком, гравием и камнем образует цементный гель, связывая частицы вместе, создает крепкую каменную массу бетона. Что же надо знать о правильной гидратации бетона?
От чего зависит гидратация бетона
Гидратация бетона влияет на его прочность, плотность, поглощение воды и износостойкость. При нарушении процесса гидратации эти качества снижаются.
На что надо обратить внимание при выполнении этой процедуры:
1. Состав и свойства бетона.
Марка и класс определяют его прочностные характеристики и соответствуют определенным нормам и требованиям. Марки бетона обозначаются буквой М (от слова «марка») и цифрами, которые соответствуют его прочности при сжатии в мегапаскалях (МПа). Например, бетон марки М100 означает, что он выдерживает нагрузку при сжатии до 100 МПа.
Для строительства многоквартирных домов и офисных зданий используются бетоны марок М150—М400, а для промышленных комплексов, мостов и аэродромов – бетоны марок М500-М700. Выбор марки бетона зависит от размеров и нагрузки на конструкцию, условий эксплуатации, наличию внешних воздействий (вибрации, воздействие агрессивных сред, реагентов и т.д.).
Марки бетона могут быть введены с определенными ограничениями на прочность и допуски, например, по водонепроницаемости, выносливости, морозостойкости и т.д.
Более высокие марки бетона требуют высокого уровня гидратации для достижения максимальной прочности. Чем длительнее гидратация, тем прочнее бетон.
2. Температура заливки.
Заливка бетона при высокой температуре и низкой влажности приводит к его быстрому высыханию, уменьшению прочности. При заливке бетона при низких температурах рекомендуется использовать бетонные смеси, специально приобретенные для работы в таких условиях, соблюдать определенные правила для предотвращения замерзания смеси. Гидратация бетона при низких температурах протекает медленнее. В этом случае процесс твердения бетона и увеличение прочности длительные.
3. Качество и количество заливаемой воды, правильное распределение и
уплотнение смеси.
Зависимость гидратации бетона от времени затвердевания
Гидратация происходит на протяжении всего времени от начала затвердевания бетона до достижения максимальной прочности. Поэтапно напряжение между частицами заполнителя становится все больше и больше. Это приводит к окончательному твердению и укреплению бетона. Всего процесс гидратации занимает около 28 дней, но бетон достигает достаточной прочности, чтобы быть использованным за один или два дня после заливки.
| Время гидратации | Гидратации бетона (%) |
| 1 час | 5 |
| 2 часа | 9 |
| 3 часа | 12 |
| 1 сутки | 45 |
| 3 суток | 65 |
| 28 суток | 99 |
Для обеспечения надлежащего процесса гидратации важно контролировать температуру в процессе заливки и установки бетона. Рекомендуется поддерживать температуру в пределах 10°-32°С в течение первых нескольких дней после заливки бетона. Высокотемпературное воздействие сократит время установки бетона, но и снизит его долговечность. Если температура выше 38°С, то необходимо поддерживать температуру не только внутри бетона, но и на его поверхности.
Коротко о ложной гидратации
Ложная гидратация бетона — процесс, при котором внешне кажется, что бетон гидратировался и стал крепче, но на самом деле это происходит не за счет образования твердых гидратов, а за счет формирования внутренних пор в бетоне. Эти поры могут быть свободными или заполненными воздухом, водой. Ложная гидратация происходит при использовании определенных добавок к бетону, при заливке в специальных формах или при длительном замесе бетонной смеси.
Такой вид гидратации снижает качество и прочность бетона, т.к. внутренние поры делают его более восприимчивым к механическим и климатическим воздействиям.
Гидратацию бетона можно разделить на два этапа. Вначале идет быстрое схватывание или первичное затвердевание бетона. В процессе смешивания (несколько первых часов), когда бетон становится жидким, он легко укладывается. Затем начинается фаза медленного схватывания, когда бетон начинает твердеть и прочность его постепенно увеличивается. Этот процесс может идти очень длительно, в зависимости от конкретных условий. Поэтому, для получения качественного материала надо использовать качественные смеси, правильно соблюдать технологический процесс и контролировать процесс гидратации.
