Время схватывания бетона М-200
Бетон М200 (В15) применяется при строительстве неответственных конструкций: бордюров, стяжки под пешеходные нагрузки, легкие заборы. При составлении плана-графика и организации строительных работ с использованием этой марки важно знать скорость схватывания смеси.
Схватывание и затвердевание
Схватывание - процесс, при котором бетон теряет подвижность и переходит в статическое состояние. Твердение (затвердевание) - набор проектной прочности материалом, который начинается сразу после схватывания.
Зачем нужно знать время схватывания М200? Во-первых, от времени схватывания зависит возможность транспортировки на дальнее расстояние. Во-вторых - организация строительно-монтажных работ. Пока не началось схватывание, с бетонным раствором можно производить любые действия: разравнивать, уплотнять. В-третьих - подготовка к уходу за монолитом. Во время набора проектной прочности, продолжительность которого составляет до 28 суток, за бетон осуществляется уход по СП 70.13330.2012.
Физическая и химическая модель схватывания
С точки зрения физических процессов схватывание бетона М200 представляет собой процесс, при котором статичная поверхность зерен портландцемента покрывается многогранными кристаллами (алюминат кальция). Количество кристаллов растет в геометрической прогрессии, образуя при этом единую кристаллическую решетку. Между зернами портландцемента возникают прочные пространственные связи.
Химический процесс схватывания основан на запуске нескольких реакций:
- ЗCaO*Al2OЗ+6H2O -> ЗCaO*Al2OЗ*6H2O - превращение солей алюминия в гидроалюминаты;
- Ca2SiO4+H2O -> Ca2SiO4*H2O - превращение солей кальция в гидрокальцинаты;
- ЗCaO*SiO2+H2O -> ЗCa2SiO4*H2O+Ca(OH)2 - превращение силикатных солей в гидросиликаты.
Реакции сопровождаются выделением тепла. В химические реакции участвует примерно 60% воды. Остальные 40% остаются в закрытых ячейках бетонной массы, образуя его пористую структуру.
Время схватывания бетона М200
Схватывание бетона В15 без специальных добавок в составе начинается через 2-2.5 часа после прекращения постоянного перемешивания (миксования). Способность бетонной смеси оставаться в подвижном состоянии, не схватываясь, называется токситропностью. На принципе токситропности основана работа автомобиля с барабаном - миксера. Внутри барабана бетонная смесь М200 постоянно перемешивается и не схватывается, что позволяет доставлять материал на расстояние до 50 км.
Скорость схватывания зависит от окружающей температуры. Для марки М200 зависимость будет следующей:
- Ниже нуля - схватывание не происходит, в составе смеси замерзает вода.
- Ноль градусов - схватывание начинается через 10-12 часов и продолжается до 24 часов.
- От нуля до +20 С - материал схватывается через 2,5-6 часов.
- От +25 до +30 С - бетон схватывается через 20-40 минут.
- Выше +35 С - схватывание начинается через 10 минут.
При выполнении монолитных работ в зимнее время организуют обогрев монолитных конструкций.
Влияние на схватываемость
Для получения оптимального показателя скорости схватывания материала в его состав, вместе с основными компонентами бетона, вводятся добавки: ускорители и замедлители. Применение добавок регламентирует ГОСТ 24211-2008.
Ускорители ускоряют скорость схватывания марки М200 на 20-30%. Самый простой и бюджетный ускоритель - хлористый кальций. Замедлители применяются для снижения скорости схватывания, например, при выполнении монолитных работ в жару. Популярные замедлители - нитрилотриметиленфосфоновая кислота и цитрат натрия. Благодаря использованию добавок спрогнозировать время схватывания бетона В15 можно с точностью до 90%.
