Периоды «жизни» свежеуложенного бетона

Протекают процессы гидратации цемента, начавшиеся еще в бетонной смеси. Тем не менее в течение 6-10 ч набора прочности еще не происходит. Некоторое время отформованная бетонная смесь находится в пластичном состоянии, затем начинается ее схватывание. Соответственно можно выделить два периода: пластический и период схватывания.

Пластический период. Смесь, загустевая, сохраняет еще пластические свойства. Длительность этого периода в зависимости от В/Ц и подвижности смеси может составлять 2—4 ч и более. В Германии это состояние бетона называют «зеленый бетон» (Griinbeton).

Контракция в состоянии пластичности приводит к некоторому оседанию смеси (осадка, или начальная усадка). Оно увеличивается с ростом подвижности смеси, достигая 0,5%. В ряде случаев это явление приходится учитывать при бетонировании. Так, после окончания бетонирования стен и колонн необходимо устраивать перерыв 2—3 ч для завершения осадки смеси до бетонирования опирающихся на них конструкций.

Повторное вибрирование. В пластический период возможно еще одно технологическое воздействие на свежеуложенный бетон — повторное вибрирование. Этот прием уже не связан с удалением воздуха. Но он позволяет устранить некоторые дефекты микроструктуры, возникшие на начальной стадии гидратации цемента. Предполагается, что при этом разрушаются малопрочные структуры, образовавшиеся при гидратации алюминатов, происходит лучшее «гашение» контракционных микропустот, не ликвидированных оседанием смеси, устраняются последствия ее расслоения.

Положительный эффект воздействия сотрясений на уплотненную бетонную смесь был установлен при перевозке отформованных образцов по плохой дороге со стройплощадки в лабораторию.

При применении повторного вибрирования повышается прочность бетона (в среднем на 25%, но разброс данных весьма значителен: от 10 до 50%). Улучшаются и другие свойства бетона. Оптимальное время повторного вибрирования лежит в пределах нескольких часов после формования. Возможно, оно совпадаете началом схватывания бетонной смеси. Имеются и данные о том , что неоднократное повторное вибрирование через определенные промежутки времени дает более высокие и более устойчивые результаты.

Период схватывания. Уже в начале этого периода смесь теряет пластические свойства, начинается ее схватывание. В этом состоянии, когда пластичности уже нет, а прочность еще не приобретена, бетон имеет минимальную растяжимость и очень чувствителен к внутренним напряжениям. Нужно отметить, что низкая растяжимость и опасность трещинообразования сохраняются и в дальнейшем. В то же время вероятность трещинообразования уменьшается благодаря росту прочности бетона при растяжении.

Причинами внутренних напряжений могут явиться внешние воздействия, например деформация опалубки, усадка, возможная при испарении воды с поверхности бетона, а также тепловыделение цемента. Оно наиболее опасно в массивных конструкциях. Их центральная часть может разогреваться, тогда как поверхностные слои охлаждаются с возникновением в них растягивающих напряжений. И хотя максимум тепловыделения достигается в возрасте 1 -2 суток, уже через 12 часов температура в изделии может увеличиться на 10—20 °С.

Точка максимальной уязвимости бетона приблизительно соответствует концу схватывания. «Жизнь» свежеуложенного бетона на этом заканчивается, и начинается набор механической прочности. Максимальная его скорость достигается в среднем через 12 час. После этого по мере утолщения оболочек из продуктов гидратации вокруг зерен цемента, затрудняющих доступ к ним воды, рост прочности систематически замедляется.