При какой прочности бетона можно нагружать конструкцию

Согласно SP 70.13330.2012, пункт 5.4.3: «Передвижение людей по бетонируемым конструкциям и установка опалубки вышележащей конструкции должны допускаться после достижения бетоном прочности не менее 2,5 МПа.»

Таким образом, получается, что при требуемой прочности бетона В25, равной 32,11 МПа, распалубка допускается после первого дня твердения бетона, что составляет примерно 8% от требуемой прочности.

В то же время, согласно разделу 5.17.8, таблица 5.11, пункт 10: «Минимальная прочность бетона ненагруженных монолитных конструкций для зачистки поверхностей: горизонтальных и наклонных с пролетом: до 6 м, составляет 70% от проектной прочности».

Но согласно разделу 5.4.3 — установка опалубки, это также является нагрузкой на конструкцию.

При каком проценте прочности бетона можно разбирать и нагружать конструкцию?

После достижения бетоном прочности не менее 2,5 МПа можно перемещать людей и устанавливать опалубку вышележащих конструкций без снятия опалубки бетонируемой конструкции.

Снятие опалубки с бетонируемых конструкций разрешается при достижении прочности бетона 70% от проектной (в теплые дни, обычно около 3 суток).

Для справки

Расчетная прочность — это прочность, определенная для предполагаемого использования конструкции, а не для процесса строительства.

Согласно пункту 5.4.3 СП 70.133.2012, конструкция может быть нагружена весом опалубки.

Вопрос: Сколько времени требуется для затвердевания бетона? Как и через какое время бетон становится прочным? Действительно ли необходимо ждать 28 дней после бетонирования? Когда можно нагружать бетонные конструкции?

Каждый строитель или подрядчик хочет построить сооружение, здание или объект как можно быстрее. Однако существует много мнений, что следует подождать, пока конструкция «затвердеет» после бетонирования, прежде чем приступать к следующему этапу строительства.

Нужно ли после заливки бетона ожидать 28 суток?

Для того чтобы прийти к правильному выводу, необходимо проанализировать нормативные документы и определить режим, этапы и сроки строительства.

При проведении бетонных работ возникают два актуальных вопроса:

  1. Через какое время можно снимать опалубку?
  2. Через какое время можно нагружать железобетонный элемент или конструкцию?

Давайте рассмотрим эти вопросы по очереди.

Для сборных железобетонных элементов важно определить отпускную прочность.

Отпускная прочность — это нормативная прочность бетонной смеси на растяжение, при которой изделие может быть доставлено с завода на строительную площадку.

Прочность на разрыв определяется в соответствии с ГОСТом или другими нормами и правилами в зависимости от

  • Тип и размер конструкции;
  • Состав бетона;
  • условия затвердевания;
  • Температура окружающей среды и климатические условия в регионе;
  • Время и объем погрузки;
  • Условия транспортировки.

В зависимости от типа и класса бетона, средние значения прочности на отрыв в процентах от проектной прочности приведены в таблице 1 ниже.

Тип бетонаПрочность по проводимости (% от проектного класса бетона)
Тяжелый бетон и газобетон C10 или выше50 %
Тяжелый бетон C7.5 или ниже70 %
Бетон с пористым заполнителем, класс C7.5 и ниже80 %
Автоклавный бетон всех классов и типов100 %

Таким образом, в зависимости от ряда факторов, отпускная прочность сборных железобетонных элементов составляет 50÷100% от проектной прочности. Вывод 1: После достижения отпускной прочности сборные железобетонные элементы можно возводить и нагружать, при условии, что 100% полная нагрузка происходит в течение 28 дней после изготовления. Более подробная процедура и сроки нагружения сборных конструкций указаны в ППР (проектном плане).

В строительстве также существует понятие прочности при распалубке.

Прочность на удар — это минимальная суммарная прочность бетона, при которой опалубка может быть снята без повреждения бетона. Для сборных железобетонных элементов прочность опалубки должна быть достаточной для безопасной транспортировки. Условия и скорость отверждения для каждого продукта или конструкции определяются производителем.

Когда монолитные конструкции возводятся на месте, опалубка обычно снимается непосредственно перед погрузкой конструкции.

СНиП 3.03.01-87 устанавливает следующие условия вскрытия железобетонных конструкций (см. табл. 2).

ПараметрПрочность на отрыв (% от 28 дней)
Прочность бетона (на момент заливки) мин.
— изоляционный0,5 МПа
— структурно-изоляционный1,5 МПа
— усиленный3,5 МПа, но не менее 50 % от проектной прочности
— преднапряжённый14,0 МПа, но не менее 70 % от проектной прочности
Распалубка железобетонных конструкций с последующей обработкой бетона (Раздел 2.34)70 % от расчетной прочности

В российском нормативном документе ТР 80-98 «Техническая рекомендация по технологии бетонирования монолитных конструкций без обогрева с применением термоса и ускоренного термоса» даны следующие разрешения на расформовку и нагружение конструкций, табл. 3.

Требуемая прочность бетона для снятия и нагружения конструкций:

СтруктурыФактическая нагрузка, % от рекомендуемой нагрузки
более 70%70% или меньше
Прочность бетона, % от проектной нагрузки
Боковая опалубка допускается на фундаментах и колоннах, стенах, ригелях и балках при нормальных условиях твердения.Удалить через 6 — 72 часа
Несущие опалубочные плиты100См. ниже.
Длина пролета несущих железобетонных плит до 3 м10070
Длина пролета несущих железобетонных плит (кроме плит перекрытия) до 6 м10070
Колонны, несущие конструкции (балки, парапеты, перекрытия) с пролетом 6 м и более10080
Конструкции с напряженным армированием10080

Примечания:

  1. Следует твердо помнить, что конструкция может быть полностью нагружена на 100 % только тогда, когда бетон достигнет своей полной проектной прочности.
  2. Боковые стенки ненесущей части опалубки могут быть удалены, если разница температур между бетоном и наружным воздухом соответствует следующему условию:
  • Dt = 20 °C для структур с Mn = 2 — 5;
  • Dt = 30 °C для структур с Mn более 5, гдеMn — поверхностный модуль структуры (отношение суммы площадей охлажденных поверхностей структуры в м 2 к ее объему в м 3), м -1 .

Дальнейшие опалубочные работы и перемещения персонала по железобетонным конструкциям допускаются при прочности бетона 1,5 МПа и выше. (СНиП 3.03.01-87, пункт 2.17). Также в этом предписывающем документе указано (параграф 2.110), что при использовании промежуточных опор (стоек) для перекрытия пролетов с частичным или последовательным снятием опалубки допустимая сила удара может быть снижена, что означает увеличение поворота опалубки и сокращение времени строительства. Более подробные меры по раннему снятию опалубки должны быть установлены в соответствии с конкретными условиями строительства и включены в план строительства.

В некоторых литературных источниках приводятся следующие значения для снятия опалубки с железобетонных конструкций, таблица 4:

СтроительствоМинимальная прочность на разрыв (% от 28 дней)
Железобетонные плиты и своды с пролетами до 2 м50%
Железобетонные балки с пролетами до 8 м70%
Все железобетонные надстройки с пролетами более 8 м100%
Железобетонные конструкции с жестким армированием (колонны, усиленные сварными двутавровыми балками)25%

Вывод 2: На основании вышеизложенного и анализа всех таблиц прочности бетона на продавливание и нагружение, прочность на продавливание находится в пределах 50…80% от проектной прочности. Впоследствии:

  1. Конструкцию разрешается разбирать, когда фактическая прочность бетона достигает 70% от проектной, после чего можно продолжать постепенное нагружение;
  2. Вскрытие можно проводить, когда фактическая прочность составляет 50% от проектной, но при этом необходимо установить дополнительные опоры для фиксации конструкции и предотвращения провисания. В этом случае также возможна постепенная нагрузка на конструкцию (опалубку, каменную кладку и т.д.).

Через сколько времени бетон может набрать распалубочную прочность, при которой можно еще и нагружать конструкцию?

Как упоминалось выше, при различных условиях (температура, влажность, осадки и т.д.) разные бетоны будут развивать прочность по-разному. На рисунке 2 представлен график скорости развития прочности в зависимости от температуры TBO (тепловлажностная обработка).

Из графика видно, что в лабораторных условиях при постоянной температуре 60°C средняя прочность бетона на продавливание (70%) достигается за 32 часа (1,3 дня), в то время как при температуре 30°C на это требуется около 4 дней.

Поскольку на строительных площадках температура окружающей среды меняется в течение дня, необходимо учитывать среднесуточную температуру, которая летом составляет 18 … 28 °С, а осенью и вовсе достигает 5 … 10 ° C. При таких температурах бетон набирает прочность гораздо медленнее.

Компании по производству бетона и бетонных конструкций должны иметь графики развития прочности бетона для отдельных составов бетона. Графики набора прочности в зависимости от вида цемента, температуры и класса бетона (рис. 2) из нормативных документов [2, 3] могут быть использованы для ориентировочного определения прочности данного бетона.

На следующих графиках показано увеличение прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды или TBO, (в % R28):

Графики набора прочности (табл. 5-9)

Бетон C15 — C25 с портландцементом M400 (% R28):

Возраст бетона, дни.Температура бетона, °C
-305102030405060
1/21451217283850
1359122335455563
261219254055657580
3818273750657785
512283850657890
715354858758798
142050627287100
2825657785100

Прочность бетона класса C30 с портландцементом M500 (% R28):

Возраст бетона, дни.Температура бетона, °C
-305102030405060
1812182840556570
21622325063758590
3102232456074859298
516324558748596
7194055668292100
142557708092100
2830709090100

Бетон C15 — C25 с портландшлаковым цементом M400 (% R28):

Возраст бетона, дни.Температура бетона, °C
-305102030405060
1/224720253242
136101630405065
23812183040607590
3513182540557090
58202735556585
710253443657092
14123550608096100
2815156580100

Увеличение прочности бетона класса С40 с портландцементом М600 (% с R28):

Возраст бетона, днейТемпература бетона, °C
0510203040
181321324559
2172536526575
3233546627483
7425768839098
1458738294100
28718392100

Достижение прочности бетона с помощью противоморозных добавок:

Противоморозная добавкаТип переплетаТемпература затвердевания бетона, °CПрочность бетона, % R28 при замораживании-оттаивании через 24 часа
7142890
1) Нитрит натрия (в водном растворе), NaNO2Портландцемент-5254060100
-1015253570
-155102050
2. кристаллический нитрит натрия, NaNO2Портландцемент-5254060100
-1015253570
-155102050
3) НитродапШлакопортландцемент-515254590
-1010152560
-1551540

Вывод № 3: из графиков и таблиц видно, что бетон на основе портландцемента при среднесуточной температуре 10 и выше набирает 50% проектной прочности за 5 … 7 дней, в то время как бетон на основе шлакопортландцемента набирает прочность в течение 14 дней и более при тех же условиях. Зимой при отрицательных температурах, даже при использовании противоморозных добавок (Таб.9), бетон набирает проектную прочность в течение 90 дней и более. Для ускорения времени достижения необходимой прочности при зимнем бетонировании необходим электроподогрев.

Для быстрого набора прочности, согласно СНиП 3.03.01-87 «Строительные и ограждающие конструкции. 2. «Бетонные работы» (раздел 2.15), необходим правильный уход за бетоном. Уход за бетоном начинается с момента его укладки в опалубку и продолжается до момента демонтажа опалубки. Бетон необходимо хранить вдали от прямых солнечных лучей и осадков, ветра, создать тепловой и влажностный режим для его затвердевания (накрыть пленкой). Бетон, изготовленный на портландцементе, рекомендуется поливать водой в течение 7 дней, а бетон на основе малоактивного и шлакового портландцемента — не менее 14 дней. При температуре воздуха 15°C рекомендуется поливать бетон каждые 3 часа в течение первых 3 дней. При средней температуре воздуха от +5°C до 0°C полив и увлажнение бетона невозможны. Полная загрузка (расчетная нагрузка) железобетонных конструкций не допускается до достижения бетоном проектной прочности.

Рекомендации по выполнению фундаментов

Отдельно хотелось бы обратить внимание на фонды, поскольку в их работе есть своя специфика:

  1. Лучшее время для строительства фундаментов — лето (хорошие температурные условия).
  2. Не рекомендуется, чтобы фундамент долго простаивал, так как грунт промерзает и вспучивается, а попеременное замораживание и оттаивание грунта приводит к разрушению фундамента.
  3. Вышеперечисленные факторы приводят к неравномерной усадке фундамента.
  4. Если все же есть необходимость оставить фундамент на зиму, то его следует «законсервировать» — накрыть его и защитить от осадков, исключить увлажнение и затопление грунта вблизи фундамента (примерно 0,4-0,5 м).
  5. Поскольку при благоприятных условиях бетон достигает 50…80 % проектной прочности через 7…14 дней, допускается нагружать фундамент через 7…14 дней, учитывая, что полная нагрузка (100 %) будет только через 28 дней после заливки фундамента.
  6. При использовании отвердителя при нормальной температуре фундамент можно нагружать уже через 5 дней.
  7. Нагрузка на фундамент должна быть равномерной, чтобы избежать неравномерной осадки фундамента.

Для того чтобы обеспечить лучший контроль фундамента или других железобетонных конструкций, изготавливаются стандартные кубические образцы размером 150х150х150 или 100х100х100 мм, которые затем подвергаются испытанию на сжатие.

Литература:

  1. Как построить дом. Как происходит затвердевание бетона? Время твердения бетона, график набора прочности. Режим доступа: Ссылка на статью.
  2. ТР 80-98 Технические рекомендации по технологии бетонирования методом необогрева монолитных конструкций с использованием термоса и ускоренного термоса. МОСКВА — 1998.
  3. ВСН 20-68 Руководство по зимнему бетонированию дорожных оснований асфальтобетонных покрытий в г. Москве.

Срок твердения бетона

Подавляющее большинство строителей-любителей по не совсем понятным причинам считают, что процесс бетонирования заканчивается после заливки опалубки или выравнивания стяжки. Однако время затвердевания бетона намного больше, чем время, необходимое для укладки. Бетонная смесь — это живой организм, который после завершения укладки проходит сложный и длительный физико-химический процесс, превращающий раствор в прочную основу для строительных конструкций.

Прежде чем демонтировать опалубку и наслаждаться результатами затраченных усилий, необходимо создать оптимальные условия для созревания и оптимальной гидратации бетона, без чего невозможно достичь требуемых показателей прочности монолита. Значения, приведенные в таблицах времени затвердевания бетона, адаптированы к соответствующим строительным нормам.

Температура бетона, CВремя затвердевания бетона, 24 часа
12345671428
Прочность бетона, %
0202631353943466177
10273542485155597591
153039455255606481100
203443505660656987
303951576468737695
4048576470758085
5049627078849095
60546878869298
7060738496
80658092

Данные, содержащиеся в официальных таблицах, разумеется, должны служить руководством для самостоятельного строительства бетонных или железобетонных конструкций. Однако использование таких данных должно быть тесно согласовано с реальными условиями строительства.

Уход за бетоном после заливки: основные цели и методы

Процессы, связанные со строительством сборных железобетонных конструкций, включают в себя несколько процедурных этапов. Единственной целью является получение железобетонной конструкции, максимально соответствующей проектным параметрам по физико-техническим свойствам. Первоочередным действием, безусловно, является уход за залитой бетонной смесью.

Уход заключается в проведении ряда мероприятий по обеспечению оптимальных условий для физических и химических изменений, происходящих в смеси по мере того, как бетон начинает набирать полную прочность. Тщательное соблюдение инструкций по уходу обеспечивает

  • усадочные явления в пластичной бетонной смеси сводятся к минимуму;
  • убедиться, что показатели прочности и времени бетонной конструкции находятся в пределах проектных параметров;
  • защищать бетонную смесь от тепловой дисфункции;
  • Не допускать предварительного затвердевания залитой бетонной смеси;
  • Защита конструкции от механических или химических воздействий различного происхождения.

Уход за свежепостроенной железобетонной конструкцией следует начинать сразу после завершения укладки и продолжать до тех пор, пока конструкция не достигнет проектной прочности 70%. Это соответствует требованиям п.2.66 СНиП 3.03.01. Вскрыша может производиться и в более ранние сроки, если это оправдано сложившимися параметрическими условиями.

После завершения укладки бетона необходимо провести осмотр конструкции опалубки. Целью данной проверки является проверка соблюдения геометрических параметров и обнаружение утечки жидкой смеси и механических повреждений элементов опалубки. С учетом времени затвердевания бетона, а на самом деле времени твердения, все обнаруженные дефекты должны быть устранены. Среднее время твердения свежеуложенного бетона составляет около 2 часов, в зависимости от температурных параметров и марки портландцемента. Конструкция должна быть защищена от любых механических воздействий в виде ударов, вибраций и колебаний в течение всего времени высыхания бетона.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Бетон любого состава, как правило, застывает и приобретает требуемые прочностные характеристики, проходя две стадии. Оптимальное сочетание времени, температуры и влажности необходимо для достижения заданных свойств монолитной структуры.

К этапным характеристикам процесса относятся:

  • Время схватывания бетонной смеси. Начальное время схватывания бетонной смеси короткое, т.е. около 24 часов при средней температуре +20°C. Начальное время схватывания наступает в течение первых двух часов после смешивания с водой. Время окончательного схватывания обычно составляет 3-4 часа. Использование специальных полимерных добавок может при определенных условиях сократить время начального схватывания смеси до нескольких десятков минут, но целесообразность такого экстремального метода оправдана, в основном, при производстве линейных железобетонных элементов промышленных сооружений;
  • Твердение бетона. Бетон достигает полной прочности после процесса гидратации, который включает в себя удаление воды из бетонной смеси. В этом процессе часть воды удаляется путем испарения, а другая часть молекулярно связывается с компонентами бетонной смеси. Гидратация может происходить при строгом соблюдении температурных и влажностных условий процесса отверждения. Если эти условия не соблюдаются, то физико-химические процессы гидратации будут нарушены и качество железобетонной конструкции ухудшится.

Зависимость времени набора прочности от марки бетонной смеси

Логично, что использование различных марок портландцемента при приготовлении бетонной смеси приводит к изменению времени твердения бетона. Чем выше марка портландцемента, тем короче время твердения бетонной смеси. Однако, независимо от того, используется ли бетон марки 300 или 400, бетонные конструкции не должны подвергаться высоким механическим нагрузкам ранее 28 дней. Однако бетон может иметь более короткое время схватывания, что видно из таблиц в строительных нормах и правилах. В частности, это относится к бетонам с использованием портландцемента 400.

Марка цементаВремя твердения для различных марок бетона
14 днейболее 28 дней
100150100150200250300400
3000.650.60.750.650.550.50.4
4000.750.650.850.750.630.560.50.4
5000.850.750.850.710.640.60.46
6000.90.80.950.750.680.630.5

Проектирование, строительство и окончательная планировка любой конструкции с использованием железобетонных элементов требует тщательного рассмотрения всех этапов строительства. Однако долговечность и надежность всей конструкции во многом зависит от точности бетонных элементов, особенно фундаментов. Время, необходимое для схватывания бетонных смесей и составов, является одним из залогов успеха в любом строительном процессе.

Оцените статью
Добавить комментарий