Сколько времени твердеет бетон? Бетон твердеет постепенно, причем прочность его при благоприятных температуре и влажности непрерывно повышается. В первые 7-17 дней после изготовления прочность бетона на обыкновенном цементе нарастает быстро. В дальнейшем, особенно после 28 дней это нарастание замедляется.

Для строителей очень важно определить, через какое время бетон наберет необходимую прочность, потому что преждевременная распалубка и нагружение конструкции может привести к нарушению ее целостности. Однако передерживание бетона в опалубке увеличивает сроки строительства.

Речь пойдет о твердении обычного тяжелого бездобавочного бетона на портландцементе, песке и щебне, то есть, без каких-либо специальных добавок.

Нарастание прочности бетона

Возраст бетона в днях Относительный предел прочности при сжатии (при R28 = 1) Возраст бетона в годах Относительный предел прочности при сжатии (при R28 = 1)
7 0,6 1 1,75
28 1,0 2 2,0
90 1,25 4-5 2,25
180 1,5

 

ГОСТом предусмотрено определять нормативную прочность бетона в возрасте 28 суток. При этом он должен твердеть при нормальной температуре 20 ± 2°С и относительной влажности окружающего воздуха 90-100%.

То есть, четыре недели необходимо бетону для того, чтобы он полностью реализовал свой прочностной потенциал, который был заложен в него при проектировании.

Однако, никто не будет ждет четыре недели, пока бетон наберет 100% прочности. Поэтому принимается некая распалубочная величина, которая составляет 70% или какая-то другая доля от марочной прочности бетона, которая особым образом оговаривается в проекте.  

Необходимо определить, через какое время бетон наберет 70% прочности.

Для решения состава бетона заданной прочности в любой срок, а также для решения вопроса о возможности распалубки и загрузки сооружений, можно применять простую формулу, полученную на основании опытов. Установлено, что прочность бетона при нормальных условиях твердения повышается приблизительно пропорционально логарифму времени.

То есть прочность в энные сутки равна прочности в возрасте 28 суток умноженное на коэффициент отношения логарифма текущих суток к логарифму 28. Этот коэффициент как раз показывает, какой долей прочности бетон обладает в текущий момент твердения.

График набора прочности бетона

График набора прочности бетона

где: Rn – прочность бетона (предел прочности при сжатии) в любой срок;

R28 – прочность бетона в возрасте 28 дней;

lg n – десятичный логарифм возраста бетона, выраженного в днях

Эта формула применима только для обыкновенного портландцемента средних марок, и дает удовлетворительные данные, начиная с n=3. Действительная прочность бетона может быть определена только испытанием контрольных образцов, твердеющих в условиях, аналогичных имеющимся в бетонном сооружении, или, еще точнее, испытанием бетона в самом сооружении.

Как видно из графика 70% прочности бетон набирает примерно через 10 дней. То есть, если здание возводится монолитным способом, то опалубка под колонны, под перекрытие должна простоять не меньше недели, а то и все две.

Скорость твердения бетона зависит от множества факторов: температуры, влажности, жесткости бетонной смеси, качества материалов. Но самым главным фактором является температура. Твердение бетона и цемента – это химический процесс, а из уроков химии мы знаем, что чем выше температура реакции, тем быстрее она идет.

Твердение бетона при температуре ниже нормальной (ниже 20°С) замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается. Наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности твердение идет значительно быстрее, чем в нормальных условиях.

В данной таблице можно увидеть зависимость прочности бетона от температуры и сроков твердения:

Температура, °С 1 5 10 15 20 25 30
Прочность 70%, дни 30 23 17 12 10 8 7
Прочность 100%, дни 45 35 28 20 17

 

Что касается неответственных конструкций, например, стяжки, отмостки, каких-то массивных конструкций, которые работают в основном на сжатие, например, фундаментов, ленточного или плитного: здесь как правило не обязательно ждать 10 дней, когда бетон наберет 70% прочности, можно произвести распалубку раньше. Как правило, это 3-5 дней, но не раньше, чем через 3 дня.

Это такой критический уровень, ниже которого нельзя. Через 3 дня бетон наберет примерно 30-40% прочности, и этого вполне достаточно, чтобы по этой конструкции можно было ходить, если это стяжка, или давать какую-то стартовую нагрузку, если это фундамент.

Если бетон укладывается зимой, то зимой он должен и затвердеть, и приобрести прочность, достаточную для распалубки, частичной загрузки или даже для полной загрузки сооружения. При любых бетонных работах бетон следует предохранять от замерзания до приобретения им 50% проектной прочности: прочность бетона тем ближе к нормальной, чем позже бетон был заморожен.

Все представленные величины носят лишь примерный характер. Для того, чтобы более точно определить, сколько времени будет твердеть бетон можно воспользоваться 2 способами:

  • В лаборатории поставщика бетона, например, в лаборатории завода ЖБИ, можно поинтересоваться о конкретном составе: сколько дней он твердеет, через сколько дней набирает распалубочную прочность.
  • Самый надежный и достоверный способ – вызвать технолога на объект и произвести отбор проб при бетонировании. Как правило пробы – это кубики размером 10х10х10 см, на которых впоследствии, через определенный промежуток времени проводятся испытания на прочность. То есть, производится мониторинг прочности бетона в режиме реального времени. Еще одним преимуществом этого метода является то, что при испытании в возрасте 28 суток позволит определить марочную прочность бетона и его класс и установить, действительно ли этот класс бетона соответствует заявленному, не подсунул ли поставщик бетон более низкого класса по цене более высокого. Потому что определить на глаз, чем отличается бетон класса В15 от бетона класса В20 невозможно.

При отборе проб должно выполняться следующее условие: они должны твердеть точно в тех же условиях, в каких твердеет вся конструкция. Если конструкция будет на холоде, а образцы будут находиться в теплой лаборатории, то в тепле образцы будут твердеть быстрее и при испытании покажут завышенную прочность относительно прочности конструкции.