Время затвердения цементного раствора

Время застывания цемента

Цемент является одним из основных материалов, используемых строительстве.

Ни один вид ремонта, проводимого в доме либо квартире, не обходится без использования цемента. И естественно, что вопрос, затрагивающий сроки схватывания цемента, волнует многих людей. Можно с уверенностью сказать, что период застывания цемента напрямую зависит от многих различных факторов и условий, в которых происходит высыхание.

Схема производства бетонных блоков.

К факторам, влияющим на застывание цементного раствора, можно отнести марку используемого цемента, вид и качество песочной составляющей. Особое место среди факторов, влияющих на время застывания цемента, занимает температура воздуха, при которой происходит высыхание.

Сколько понадобится времени на схватывание? Это зависит от большого количества факторов. Например, закладка фундамента с цементом двухсотой марки при температуре воздуха 20 градусов тепла – процесс затвердевания начнется только спустя 2 часа и будет происходить примерно такое же время.

Как только бетон схватился, стяжка начинает затвердевать. В этот момент основная масса цемента взаимодействует с жидкостью. Говоря научным языком, происходит цементная гидратация. Хорошими условиями для этого процесса является воздух влажностью не более 75% и температура в диапазоне от 15 до 20 градусов тепла.

В случае низкой температуры (ниже 10 градусов), возможно неполное затвердевание, что будет способствовать недостаточному набору прочности. Поэтому проведение работ в зимнее время подразумевает применение антиморозных добавок.

Расчет времени полного высыхания

В формуле, используемой при расчете времени, необходимого для полного высыхания раствора, учитывается толщина стяжки до 40 мм. Если же толщина больше, то прибавляется время на высыхание каждого дополнительного сантиметра слоя раствора. Продолжительность этих интервалов зависит от используемых материалов.

Для стяжек на основе гипса время полного высыхания рассчитывается следующим образом: при толщине до 40 мм на застывание каждого сантиметра слоя потребуется 42 часа. Значит, временные промежутки для слоев разной толщины будут такими:

• до 1 см – 42 часа;
• до 2 см – 84 часа;
• до 3 см – 126 часов;
• до 4 см – 168 часов или 7 суток.

Если общая толщина составляет более 40 мм, то каждый лишний сантиметр потребует дополнительно 90 часов на высыхание.

Например, черновое покрытие на основе гипса толщиной 60 мм полностью высохнет через 348 часов (168+90+90), то есть почти через 15 суток.

Стяжки на основе цемента сохнут намного дольше:

• При толщине до 40 мм каждый сантиметр цементной стяжки пола должен сохнуть неделю.
• На просушку каждого дополнительного сантиметра цементного чернового пола потребуются еще две недели.

Так, для полного высыхания стяжки на основе цемента толщиной 80 мм потребуется 12 недель (4+2+2+2+2).

Гипсовая стяжка сохнет относительно быстро. Но при этом не следует забывать, что гипс боится воды. Поэтому применять растворы на основе гипса следует в сухих помещениях. Для ванных комнат и санузлов нужно использовать цементный раствор.

Стадии застывания

Застывание бетона происходит в два основных этапа:

1. Схватывание.
2. Твердение.

Чтобы разобраться более подробно, стоит описать особенности обоих процессов.

Схватывается бетон за короткое время. Приблизительно сутки необходимо, чтобы это произошло. Хотя, многое зависит от температуры воздуха. Если данный показатель составляет 20 градусов, бетонная смесь схватывается уже спустя 2 часа после заливки. Что касается окончательного схватывания, оно происходит через 3 часа. Если использовать специальные добавки, время можно уменьшить.

На схватывание бетона влияет его марка:

• М200 – до 2,5 часов;
• М300 – до 2 часов (минимум 1,5 часа);
• М400 – до 2 часов (минимум 1 час).

Стадия твердения по-другому называется процессом гидратации. Он происходит в период высыхания бетонной смеси. Другими словами, осуществляется испарение воды из раствора. Если это происходит быстрее, чем требуется, гидратация прекращается. Это снижает качество и прочность бетона. Оптимальным промежутком времени для твердения является 1,5−2 недели.

Так, бетон М200 затвердевает за 14−28 суток, М400 − 7−14 суток.

Чтобы наглядно представить время схватывания бетона, таблица ниже.

Время застывания, сутки

Из таблицы видно, как температура воздействует на застывание бетона. Данные представлены при условии оптимального уровня влажности.

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.

Процесс полимеризации бетона

Рассмотрим процесс полимеризации строительной смеси на основе цемента и ПГС, приготовленной для заливки фундамента. После заливки смеси в заранее подготовленную опалубку происходит реакция, в которой взаимодействуют вода с раствором текучей консистенции. В результате бетон приобретает структуру и начинает набирать прочность.

Быстрота схватывания раствора зависит от температуры. Например, продолжительность этого этапа полимеризации бетона на основе цемента М200 при температуре +20°C составляет 2 часа. После этого наступает стадия отвердения или реакция, при которой происходит взаимодействие цемента и воды в растворе.

Скорость протекания процесса цементной гидратации возрастает при температуре +15 … +20 °С и показателе атмосферной влажности, составляющем 75%. Если температура воздуха составляет менее +10 °С, то в бетон лучше сразу добавлять специальные антиморозные добавки.

Расчет усадочных изменений в планировании строительства

Законодательные документы регламентируют допустимые показатели усадки бетонного раствора. В строительстве, ремонте зданий и сооружений необходимо использовать бетонные смеси с показателями в установленных пределах. Чтобы исключить неприятные последствия усадочных изменений, рекомендуется заранее с помощью расчетов оценить возможные изменения в объеме.

Прежде чем приступить к строительству, необходимо учесть коэффициент усадки бетона — это показатель изменения полученного объема относительно объема при заливке бетона. Большой коэффициент усадки бетонного раствора говорит о низком качестве, что приводит к возникновению дефектов и влияет на долговечность конструкции. Оптимальным значением усадки является показатель равный 0,97-1,0 %.

Умение пользоваться расчетными данными по усадке позволяет в итоге получить точные размеры и конфигурацию бетонной конструкции после полного затвердения, обеспечивая тем самым прочность на долгие годы службы.