Бетона влажность: Влажность бетона и как она измеряется

Влияние влажности на процесс твердения бетона

Бетон после завершения влажностного ухода находится в разных условиях.

Чаще всего это атмосферные условия при различной влажностью окружающего воздуха. При этом происходит испарение той или иной части воды из бетона. Скорость испарения зависит от массивности конструкций, а количество оставшейся после достижения равновесия влаги — от влажности окружающей среды.

В реакциях с цементом участвует только вода, находящаяся в капиллярных порах, тогда как гелевая вода «связана» адсорбционными силами. Наиболее сильно уменьшается влажность бетона при снижении относительной влажности воздуха от 100 до 80%. При высыхании бетона теряют воду сначала крупные капилляры, затем все более мелкие. Чем ниже влажность, тем большая часть капилляров осушается и тем самым исключается из процесса твердения. Но это происходит не сразу, а по мере потери бетоном влаги. Лабораторные образцы конструкций малого сечения теряют влагу достаточно быстро.

Но с ростом массивности конструкций их высыхание существенно замедляется. Повторное увлажнение подсохшего бетона приводит к возобновлению процессов твердения, но с меньшей интенсивностью, так как капилляры хуже заполняются водой из-за защемления в них воздуха.

Наиболее полно протекает твердение бетона в воде, когда все капилляры заполнены ею, а вследствие контракции бетон поглощает дополнительную воду. Достаточная скорость твердения сохраняется при влажности окружающего воздуха 80-100%, хотя уже при стандартной влажности меньше 98% крупные капилляры теряют воду. При ее снижении до 60% твердение бетона существенно замедляется, а при (р < 50% — полностью прекращается (все капилляры свободны от воды).

Нужно отметить, что при эксплуатации конструкций влажность воздуха обычно колеблется. Периоды потери влаги сменяются периодами ее поглощения, когда влажность окружающего воздуха становится выше равновесной влажности бетона. В итоге длительность достижения бетоном равновесного состояния со средними значениями влажности окружающей среды может значительно увеличиваться.

Экспериментальные данные, полученные на рядовых цементах, показывают, что при ф = 70% бетоны после 6 месяцев твердения набирали 11-25% прочности (при <р = 100% от 27 до 44% прочности).

Как и при нормальных условиях твердения, темп роста прочности в позднем возрасте уменьшается при повышении марки цемента и прочности бетона (В/Ц). Для бетонов на тонкомолотых цементах скорость твердения в возрасте более одного месяца является незначительной независимо от влажности окружающей среды.

Но отказ от влажностного ухода для любых бетонов приводит к существенному уменьшению их прочности. При этом величина недобора прочности будет увеличиваться для более низких марок цемента и более высоких значений В/Ц бетона.

Условия твердения бетона и уход за ним

В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%.

При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон (на портландцементе) через 7—14 дней после приготовления набирает 60—70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части.

Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. При твердении бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетонного блока вследствие выделения тепла при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.

Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. Твердение бетона при температуре ниже нормальной замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.

Продолжительность твердения имеет большое практическое значение при бетонных работах. Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить в ранние сроки, а главным образом при работах зимой и изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией.

Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких изменений температуры.

Отсутствие ухода может привести к получению низкокачественного, дефектного и непригодного бетона, а иногда к разрушению конструкции несмотря на хорошее качество применяемых материалов, правильно подобранный состав смеси и тщательное бетонирование. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить даже тщательным уходом в последующие дни.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей, систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают полиэтиленовой пленкой и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70% проектной прочности.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и круто наклонные поверхности поливать непрерывным потоком воды через систему трубок с мелкими отверстиями.

В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно. При температуре ниже +5° бетон не поливают.

Низкая температура является главной проблемой сопровождающей зимнее бетонирование. Для начала стоит упомянуть  каким образом отрицательная температура может повлиять на процесс схватывания и твердения бетона. Существует две основных причины:

— затормаживание процесса гидратации цемента (увеличение сроков набора прочности бетона)

— вымерзание воды, входящей в состав бетона (полная остановка процесса набора прочности)

   Низкая температура (0 − +10 градусов) существенно затормаживает процесс гидратации цемента, то есть растягиваются сроки набора прочности бетона. К примеру: в нормальных условиях (+20 градусов Цельсия) за неделю бетон набирает до 70% прочности. При температуре окружающего воздуха +5 градусов, срок набора 70% марочной прочности бетона может растянуться на 3-4 недели. В такую погоду рекомендовано добавление добавок, ускоряющих гидратацию, чтобы бетон ускоренными темпами набирал марочную прочность.

   И если низкая положительная температура тормозит процесс схватывания и набора прочности бетона, то отрицательная — полностью его останавливает. Причина тому – вымерзание воды в молодом бетоне. Сам процесс гидратации цемента невозможен в отсутствие воды. Вода является необходимым компонентом для образования цементного камня. Цемент должен находиться в контакте с водой (влагой) в течение всего времени созревания.

    При бетонировании в отрицательных температурах, основная задача – не дать замерзнуть воде, входящей в состав бетона. 

Существует несколько основных способов сохранения воды затворения бетона от вымерзания:

— применение противоморозных добавок в бетон (ПМД)

— использование электропрогрева бетона

— укрывание бетона пленкой ПВХ, утеплителями и т.п.

— сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

   Применение противоморозных добавок в бетон — наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок. Роль химических добавок – активировать процессы твердения и понизить температуру замерзания жидкой фазы. Кроме этого строитель должен помнить:

— чтобы обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде до набора критической прочности, внутренний запас теплоты в бетоне  создают   путем подогрева материалов, составляющих   бетонную смесь;

— после окончания укладки смеси поверхность бетона нужно сразу же утеплить щитами или матами, что поможет сохранить теплоту выделяющуюся при химической реакции цемента с водой (экзотермия цемента) и поддерживать необходимые условия для твердения бетона. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста;

— запрещается применять смерзшийся заполнитель.

   Электропрогрев бетона чаще применяется на стройках, где имеется техническая возможность использовать трансформаторы большой мощности (30-80 кВт).  Электрический прогрев бетона зимой  лучший метод, при проведении монолитных работ.

   Укрывание бетона – наиболее рациональный метод бетонирования в зимнее время, при граничных температурах воздуха +3 − -3. Схватывание и твердение бетона – изотермический процесс, то есть: при застывании и наборе прочности, цемент, контактируя с водой, выделяет тепло. Для этого необходимо свежеотлитую конструкцию из бетона укрыть ПВХ плёнкой, или утеплителем. В некоторых случаях, если при бетонировании в зимнее время применялся обычный бетон без противоморозных добавок, а температура воздуха резко упала до низких минусовых значений (-5 − -15º) целесообразно использовать газовые или электрические пушки.

  Если будет использоваться дополнительный прогрев тепловыми пушками, то укрытие из плёнки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т. п . Создаётся нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев.

Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированной конструкции допускается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.

Hydropin – влагомер бетона | НТЦ «Эксперт»

Измеритель влажности бетона (влагомер) Hygropin, швейцарской компании Proceq это продвинутый прибор для контроля влажности бетонных конструкций. Благодаря маленькому и удобному датчику влагомера Hygropin, измерение влажности бетона по стандарту ASTM F2170 стало проводить быстрее и легче, чем раньше. Применяемая влагомером Hydropin технология контактной проверки доказала свою надежность, при данном методе, измерение проводится прямо там, где прячется влага — под поверхностью бетона. Измеритель влажности Hygropin можно использовать как для сухого, так и для свежего бетона.

Содержание влаги в бетоне отличается от ее содержания на поверхности. Методы поверхностных измерений, в лучшем случае дают результат для глубины до 20 мм и не всегда точно отражают реальный уровень влаги. Тестер влаги Hygropin использует технологию контактного измерения, при которой выявляется фактическое содержание влаги внутри бетона. Для контроля относительной влажности, необходимо расположить измерительную манжету Hygropin на конкретной глубине в бетоне. Это можно сделать либо путем высверливания отверстия или путем предварительной установки отверстия в свежем бетоне.

Измеритель влажности снабжен самым маленьким из доступных на рынке датчиков, что сводит к минимуму повреждение поверхности и значительно сокращает объем работ по установке. Благодаря небольшому объему воздуха тестовой манжеты процесс уравновешивания влажности проходит очень быстро. Измеритель влажности комплектуется двумя различными датчиками: 1. контактный датчик контролирует уровень влаги под поверхностью бетона; 2. дополнительный бесконтактный датчик облегчает регистрацию параметров окружающей среды. Так же в комплект поставки входит трубка для стандартного теста на влажность обеспечивает быструю и простую проверку функциональности и калибровки измерителя влажности.

Преимущества измерителя влажности Hydropin

  • Удобство: два независимых канала датчиков обеспечивают одновременное измерение внешних характеристик и характеристик бетона.
  • Широкий диапазон измерений: измеряет относительную влажность, температуру, точку росы/замерзания и др. 0…100 % RH / -40…+85 °C (-40…185 °F)
  • Погрешность: прибор Hygropin сочетает высочайшую точность измерений и высокое быстродействие.
  • Индикаторы прибора сигнализируют о достижениия стабильных значений температуры и влажности, предотвращая считывание неверных значений, вызванных недостаточным временем уравновешивания.
  • Минимальные повреждения: интегрированный датчик диаметром лишь 5 мм для облегчения контактных работ.
  • Долговечность: корпус датчика из нержавеющей стали для длительной работы в сложных условиях.
  • Запись / хранение данных: прибор Hygropin может записывать данные за определенный период времени для последующего анализа.
Дисплей измерителя влажности
Батарея 9 В, алкалиновая или аккумулятор, Ni-MH 8,4 В, 170…250 мА*ч (зарядка по USB)
Сетевая розетка Через USB
Датчик Два отдельных входа для измерений
Часы реального времени Да
Психометрические калькуляции Да
Время готовности после включения 3 сек
Скорость обновления данных 1 сек
Память Макс. 10000 показаний
Интервал записи 5 сек — 1 ч
Интерфейс
Отображаемые параметры • относительную влажность и температуру, измеренные двумя датчиками;
• параметры: точка росы / точка замерзания и т. д. для обоих датчиков;
• разницу значений, измеренных каждым из двух датчиков.
• Индикаторы отклонения для каждого параметра
Режимы отображения % RH и температура, дата и время
% RH, температура и рассчитанные параметры
Канал подключения к ПК USB
Дисплей влагомера Hydropin Пиксельный, графический ЖК с подсветкой
Эксплуатационные характеристики
Масса 198 г.
Размер 270 x 70 x 30 мм (10,63 x 2,76 x 1,17 дюйма)
Классификация IP IP 40
Рабочая температура от -10 °C до 60 °C
Влажность от 0 до 100% RH, без конденсата
Гарантия 2 года (с возможностью продления до 3х лет)
Контактный датчик измерителя влажности
Диапазон измерений от 0 до 100% RH
от 40 °C до 85 °C (от -40 °F до 185 °F)
Точность ± 1,5% RH / ± 0,3 K
Время отклика Менее 15сек
Размер Ø 5 мм (Ø 0,2 дюйма)
Длина кабеля 200 см (79 дюймов)
Максимальная воздушная скорость 20 м/с

Комплект поставки влагомера Hydropin

  • Измеритель влажности Hydropin с контактным датчиком
  • Переносная сумка
  • 10 шт. измерительных манжет,
  • Кабель USB,
  • CD с ПО HygroLink,
  • Руководство по эксплуатации

Дополнительные принадлежности:

  • Контактный датчик
  • Бесконтактный датчик
  • Стандарт влажности 75% RH
  • Набор измерительных манжет, 20 шт.
  • Набор измерительных манжет, 100 шт.
  • Насадки для влажного бетона, 10 шт.

Дополнительная информация:

Цена прибора для измерения влажности бетона Hydropin указана в прайс-листе. Цена указана с учетом НДС. Смотрите так же раздел Приборы для контроля бетона, Неразрушающие испытания бетона.

Если бетон влажный, а нужно нанести полимерное покрытие

В зданиях химических, пищевых и иных производств зачастую влага напитывает бетонный пол и плиты перекрытия. Особенно тяжело избавиться от влаги, если бетон насыщен гигроскопичными солями, или в здании имеется повышенная влажность, обусловленная технологическим процессом. В этом случае обычная сушка бетона не помогает. Влажность бетона может доходить 20%-30%.

При необходимости нанесения на такое основание защитных или декоративных полимерных покрытий, включая наливной полимерный пол, высокая влажность бетона препятствует устройству качественного полимерного покрытия. Как правило, требуется вывести влажность основания на уровень не более 4%-5%. Как этого достичь?

Решение есть!

С помощью Дегидрола люкс марки 5 эта проблема легко устраняется:

Технология работ

Технология удаления избыточной влаги, гидроизоляции и защиты бетонного пола и железобетонных плит перекрытия подготовлена из расчёта, что на обрабатываемых участках бетона:

  • среда нейтральная или щелочная;
  • бетон напитан гигроскопичными слоями или эксплуатируется в условиях повышенной влажности.
  1. Очистить пол от покрытий до стяжки. Обследовать стяжку на прочность и монолитность. Если стяжка пористая, растрескана или имеет прочность менее 20 МПа, то удалить стяжку до бетонной плиты перекрытия.
  2. Гидроизолировать примыкания, стыки и вводы коммуникаций Дегидролом люкс марки 5 (расход 1,7 кг/дм3). Обнаруженные полости и пустоты заполнить Дегидролом люкс марки 3 (расход 1,7 кг/дм3).
  3. Нанести на поверхность подготовленного бетонного основания пола Дегидрол люкс марки 5 слоем не менее 10 мм. Расход на плоский слой материала толщиной 10 мм 17 кг/м2.
  4. Снизу железобетонную плиту перекрытия обработать Дегидролом люкс марки 3. Расход 1,2 кг/м2
  5. Нанесение полимерного покрытия рекомендуется вести в период от 7 до 21 суток с момента, когда завершены работы по нанесению слоя Дегидрола люкс марки 5. До этого времени слой Дегидрола люкс марки 5 следует держать укрытым водонепроницаемой полимерной пленкой, например, из полиэтилена или полипропилена.
  6. Если нанесение полимерного покрытия предполагается вести позже вышеуказанного срока, то поверхность слоя Дегидрола люкс марки 5 через 15 суток после его нанесения следует обработать Контацидом марки 3 с расходом 0,2 л/м2. Перед обработкой Контацид марки 3 разбавить водой в соотношении 1:2 по объёму. В таком виде покрытие может в последующем быть использовано как самостоятельное техническое покрытие (для нейтральных и щелочных сред), а также под нанесение финишного полимерного покрытия либо под укладку плитки.

Если среда кислая, то вместо Дегидрола люкс марки 3 для замоноличивания полостей и деактивации кислот используют Контацид марки 1 (расход 1,8 кг/дм3).

Если предполагается вести работы с бетонированием, то рекомендуется использовать гидроизоляционную добавку для получения упрочненного гидротехнического бетона с ускоренным темпом набора прочности Дегидрол люкс марки 10-2.

Как работает Дегидрол люкс марки 5 при «сушке» бетонного основания

1. Работа Дегидрола люкс марки 5 как «осушителя» бетонной подложки состоит из частей:

Во‑первых, часть влаги забирается из бетона плиты на образование кристаллогидратов, кольматирующих водоводные капилляры в бетоне плиты.

Во‑вторых, избыток влаги «выдавливается» из водоводных каналов бетона плиты в слой Дегидрола, где связывается в процессе гидратации цементного носителя Дегидрола.

В-третьих, избыток влаги в виде пара испаряется и выходит наружу (Дегидрол паропроницаем).

2. Слой не менее 10 мм из Дегидрола люкс марки 5 нужен:

Во-первых, чтобы «вытянуть» как можно больше влаги из бетонного пола, остановив в нём коррозионные процессы.

Во-вторых, изолировать полимерное покрытие от влаги из бетонного пола.

Примечание:

  • Если бетонное основание не напитано гигроскопичными или иными водорастворимыми солями, а равно если высокая влажность бетонного основания не угрожает его эксплуатационным свойствам, то вместо Дегидрола люкс марки 5 допускается использовать Дегидрол марки 2Р или Дегидрол марки 22 (для масштабных работ).

Измерение влажности при производстве бетона

Датчики Hydronix, изначально предназначенные для измерения влажности при производстве бетона, могут работать в неблагоприятной среде потока заполнителей и турбулентном характере процессов в бетоносмесителе. Производителям требуется изготавливать качественный бетон, партия за партией, согласно жестким техническим характеристикам, и все это — при минимальных затратах. Датчики Hydronix можно использовать для регулирования влажности каждого замеса с точностью +/- 0,1 %.

Преимущества

  • Стабильное качество замеса
  • Стабильные размеры партий
  • Аварийная сигнализация для высокого или низкого уровня влажности
  • Сокращение объемов использования цемента
  • Уменьшение отходов, возникающих вследствие неправильной влажности или осадки конуса
  • Снижение продолжительности цикла смешивания