Влияние внешних условий твердения бетона на его предел прочности.

Влияние внешних условий твердения бетона на его предел прочности.

• Влияние температуры твердения на предел прочности бетона.

Формирование прочности бетона происходит вследствие гидратации – взаимодействия минералов портландцемента с водой.

Для процесса гидратации как для химической реакции благоприятными являются условия, близкие к нормальным, т.е. благоприятная температура твердения бетона составляет около 200 С.

Понижение температуры твердения вызывает замедление роста прочности. Замораживание бетона в раннем возрасте оказывает резко отрицательное влияние: предел прочности замороженного в раннем возрасте бетона даже при последующем твердении в благоприятных условиях необратимо снижается до 50 %. Твердение при низкой положительной температуре замедляет скорость твердения, но благоприятно для формирования прочности  в поздний период при благоприятных условиях: повышение такого бетона может достигать 20 %, правда срок ее достижения существенно превышает проектный.

При повышении температуры происходит ускорение твердения бетона в ранний период примерно в 2 раза на каждые 100 С. Особенно это проявляется при тепловлажностной обработке (ТВО) бетона, которая используется на заводах сборного железобетона и в ряде случаев на объектах в зимних условиях для ускорения твердения бетона. Однако следует иметь в виду, что твердение при повышенной температуре может оказать некоторое негативное влияние на значение прочности бетона в проектном возрасте. Возможное снижение прочности составляет 5-15 %.

• Влияние влажности на формирование прочности бетона.

Для формирования прочности бетона благоприятными являются условия высокой влажности (более 95 %), исключающие возможность обезвоживания, т.е. испарения воды из твердеющего бетона, поскольку, во-первых, вода необходима для нормальной гидратации цемента, во-вторых, испарение воды вызывает усадку, что приводит к ухудшению структуры бетона.

Длительное пребывание бетона в воде благоприятно для гидратации, но может привести к некоторому снижению прочности (до 20 %) относительно нормальных условий вследствие высокой степени насыщения пор водой, оказывающей расклинивающее действие.

Твердение бетона, особенно в ранний период, в условиях низкой влажности, требует мероприятий (уход за твердеющим бетоном), исключающих испарение воды из бетона. При отсутствии таких мероприятий нарушение структуры бетона будет необратимым, а недобор прочности в проектном возрасте может достигать 50 %.

Формирование прочности бетона должно протекать в благоприятных условиях твердения (уход за твердеющим бетоном) в течение времени, достаточном для достижения «критической» прочности, под которой подразумевается значение прочности, по достижении которой условия твердения не оказывают неблагоприятного влияния на формирование прочности бетона. В зимних условиях это составляет 85 % проектной прочности.

Известные нормативные положения, например, не ниже 5 Мпа или не ниже 30-50 % проектной прочности в зависимости от марки бетона недостаточны. В сухую жаркую погоду значение критической прочности составляет 55-85 % от проектной  в зависимости от климатических условий и вида бетона, или примерно 7 сут. твердения в благоприятных влажностных условиях.