(495) 764-32-90, 764-34-67   
      Бетон-Трейд  
 
 

17.06.13 Схватывание и твердение бетона — что, как и почему.

О том, что цемент твердеет, взаимодействуя с водой, известно многим. Тем не менее, мало кому точно известно, как и почему происходит эта реакция и, соответственно, как на неё можно правильно влиять.

Схватывание и твердение считаются двумя основными стадиями в наборе бетоном прочности.

При этом схватывание — стадия довольно короткая, но, тем не менее, очень важная. Происходит оно в первые сутки после того, как бетон был приготовлен. Время, за которое схватится бетон, сильно зависит от температуры воздуха вокруг. Традиционно в качестве рассчётной принимают температуру 20 градусов Цельсия. В таком случае схватывание начинается примерно через два часа после приготовления бетонной смеси и продолжается где-то час. От температуры зависят оба указанных периода. При 0 градусов, например, бетон начнёт схватываться лишь через шесть-десять часов, а весь процесс займёт до двадцати часов. А вот при нагреве в специальных камерах бетонных изделий их материал схватится уже через 20 минут.

Пока идёт схватывание, бетонная смесь остаётся подвижной и воздействие на неё ещё вполне возможно. Если такой бетон перемешивать, на стадию твердения он не перейдёт, сохранив при этом все свои свойства. Как раз поэтому готовую смесь доставляют в бетоносмесителях при постоянном перемешивании. Впрочем, если перемешивать бетон слишком долго, то есть полдня и больше, его качество всё-таки снизится, причём необратимо. Особенно если подобное происходит в жару. Чаще всего случаются такого рода накладки из-за некачественного обустройства опалубки, которая обрушивается в самый неподходящий, естественно, момент.

Как только схватывание цемента заканчивается, бетон переходит на стадию твердения. Регламентом предусмотрен на этот процесс 28-дневный срок, но только для того, чтобы на тот или иной период можно было гарантировать заданную марку бетона. Это его качество зачастую приносит некоторые неудобства в процессе стройки. Например, выбрали вы для забора металлопрофиль, основой для которого должен послужить залитый из бетона фундамент. А что делать целый месяц, жить без забора?

На самом деле процесс твердения бетона проходит годами. Так что изделия из него могут становиться со временем прочнее, если вначале всё было сделано грамотно. Тем не менее, прочность бетон набирает нелинейно и наиболее динамично процесс этот происходит в первые дни, а также недели.

Разобраться, почему же всё происходит именно так, можно, обратив пристальное внимание на те компоненты цемента, которые вступают в реакцию с водой. Таковыми являются четыре минерала: 3CaO x SiO2, 2CaO x Si02, 3CaO x Al2O3 и 4CaO x Al2O3 x Fe2O3. Причём первые три из них — основные.

3CaO x SiO2 или трёхкальциевый силикат в процессе возрастания прочности бетона участвует всё время и, без сомнения, главенствует в нём в те самые обязательные для набора прочности четыре недели. Именно в результате реакции этого вещества с водой греется раствор цемента при его замешивании.

После первых 28 дней влияние трёхкальциевого силиката на прочность бетона уменьшается довольно ощутимо. И тогда в действие вступает уже 2CaO x Si02, двухкальциевый силикат, который, дождавшись своего часа, действует годами. Такой «период ожидания» можно сократить с помощью специальных добавок в цементе, и двухкальциевый силикат начнёт работать с первых дней твердения бетона.

Ещё одним «спринтером» в деле набора бетоном прочности можно назвать 3CaO x Al2O3 или трёхкальциевый алюминат. Он действует очень активно уже с начала процесса схватывания, но приходится эта деятельность только на первые дни твердения.

4CaO x Al2O3 x Fe2O3 или четырёхкальциевый алюмоферрит — самый незначительный в деле набора прочности компонент цемента. Он влияет только на наиболее поздних сроках стадии твердения, и то незначительно.

Химические реакции, в которые вступают с водой все вышеперечисленные компоненты, одинаковы: кристаллы гидратированных соединений растут, сцепляются и осаждаются. Такой процесс и называется гидратацией цемента.

Достижения современной науки сделали возможным прогнозировать и регулировать все реакции в процессе гидратации цемента. Преимущественно для этого используются специальные добавки. Благодаря этому можно не только повлиять на время начала и конца схватывания, подвижность и прочность бетона, но и на мнногие другие его характеристики, такие, например, как влагоустойчивость, морозоустойчивость, коррозионная стойкость и т.п.

 


Copyright © Beton-Trade Design

Все права защищены.