при какой прочности бетона можно нагружать конструкцию
Строительный миф №2. Нужно ли после заливки бетона ждать 28 суток?
Вопрос: сколько нужно ждать, пока произойдет затвердения бетона? Как и за какое время бетон набирает прочность? Действительно ли нужно ждать 28 суток после того, как залит бетон? Когда можно нагружать бетонные конструкции?
Каждому застройщику или строителю выгоднее построить конструкцию, здание или сооружение за кратчайшие сроки. Но бытует целый ряд мнений о том, что необходимо после выполнения работ по бетонированию конструкций ждать пока конструкция «затвердеет», чтоб потом приступить к следующему этапу строительства.
Как и за какое время бетон набирает прочность?
Нужно ли после заливки бетона ожидать 28 суток?
Для правильного вывода необходимо проанализировать нормативные документы и определить режим, этапы и сроки строительства.
При выполнении бетонных работ сталкиваются с двумя актуальными вопросами:
Рассмотрим последовательно эти вопросы.
Для сборных железобетонных изделий очень важно определить отпускную прочность.
Отпускная прочность – это набранная прочность бетона, устанавливаемая нормативами, при которой железобетонное изделие возможно поставлять с завода на строительную площадку.
Величина отпускной прочности устанавливается согласно ГОСТов или других нормативных документов в зависимости от:
Ниже, в таблице 1 приводятся в зависимости от вида и класса бетона, усредненные значения отпускной прочности в процентах от проектной.
| Вид бетона | Отпускная прочность (% от проектного класса бетона) |
| Тяжелый бетон и бетон на пористом заполнителе с классом С10 и выше | 50 % |
| Тяжелый бетон класса С7,5 и ниже | 70 % |
| Бетон на пористом заполнителе, класс С7,5 и ниже | 80 % |
| Бетон всех видов и классов при автоклавном твердении | 100 % |
Итак, отпускная прочность сборных железобетонных изделий в зависимости от целого ряда факторов составляет 50÷100% от проектной. Вывод №1: при достижении отпускной прочности можно уже производить монтаж и затем нагружать железобетонные конструкции, с расчетом на то, что полное нагружение (100%) наступит не позже 28 суток от момента изготовления изделий. Более конкретный порядок и сроки нагружения сборных конструкций оговаривается в ППР (проект производства работ).
Также в строительстве существует такое понятие, как распалубочная прочность.
Распалубочная прочность – это минимальная набранная прочность бетона, при которой возможно извлечь опалубку, не повреждая бетон. Для сборных железобетонных изделий опалубочная прочность должна быть достаточная для безопасной транспортировки. Условия и скорость набора прочности для каждого изделия или конструкции определяются предприятием-изготовителем.
В условиях стройплощадки, при изготовлении монолитных конструкций распалубку, как правило выполняют непосредственно перед началом загружения конструкции.
СНиП 3.03.01-87 устанавливает следующие условия распалубки железобетонных конструкций ( смотри таблицу 2).
| Параметр | Распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут) |
| Прочность бетона (в момент распалубки конструкций), не ниже: | |
| — теплоизоляционного | 0,5 МПа |
| — конструкционно-теплоизоляционного | 1,5 МПа |
| — армированного | 3,5 МПа, но не менее 50 % проектной прочности |
| — предварительно напряженного | 14,0 МПа, но не менее 70 % проектной прочности |
| Распалубка железобетонных конструкций с последующей обработкой бетона (п. 2.34) | 70 % от проектной прочности |
Российский нормативный документ ТР 80-98 «Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса» приводит следующие разрешения по распалубки и нагрузки конструкций, таблица 3.
Необходимая прочность бетона для распалубки и нагрузки конструкции:
| Строительные конструкции | Фактическая нагрузка, % от нормативной | |
| свыше 70% | 70% и менее | |
| прочность бетона, % от проектной | ||
| Боковые щиты опалубки на фундаменте и колоннах, стенах, ригелей и балок допускается при нормальных условиях твердения | Снимать через 6 — 72 ч | |
| Несущие щиты опалубки | 100 | См. ниже |
| Длина пролета несущих железобетонных плит до 3 м | 100 | 70 |
| Длина пролета несущих железобетонных плит (кроме плит) до 6 м | 100 | 70 |
| Колонны, несущие конструкции (балки, ригели, плиты) пролетом 6 м и более | 100 | 80 |
| Конструкции с напрягаемой арматурой | 100 | 80 |
Примечания:
Дальнейшие мероприятия по выполнению опалубочных работ и движение работников по железобетонным конструкциям допускается, когда прочность бетона составляет 1,5 МПа и более. (СНиП 3.03.01-87, п. 2.17). Также, в этом нормативном документе есть указание (п.2.110), что при использовании промежуточных опор (подпорок) для перекрытия пролетов, при частичной или последовательной снятии опалубки, допустимая распалубочная прочность может быть понижена, а это означает большую оборачиваемость опалубки и уменьшения сроков строительства. Более конкретные мероприятия по раннем снятие опалубки должно определятся исходя из конкретных условий строительства и освещаться в ППР.
Некоторые литературные источники указывают следующие значения для распалубки железобетонных конструкций, табл. 4:
| Конструкция | Минимальная распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут) |
| Железобетонные плиты и своды с длиной пролета до 2 м | 50% |
| Железобетонные балки с длиной пролета до 8 м | 70% |
| Все несущие железобетонные конструкции с длиной пролета более 8 м | 100% |
| Железобетонные конструкции с жесткой арматурой (колоны, армированные сварными несущими двутавровыми балками) | 25% |
Вывод №2: исходя из всего выше приведенного и анализируя все таблицы по распалубочной прочности бетона и его нагружении, распалубочная прочность находится в пределах 50…80% от проектной. Тогда:
Через сколько времени бетон может набрать распалубочную прочность, при которой можно еще и нагружать конструкцию?
Как уже выше вспоминалось, при разных условиях (температура, влажность, атмосферные осадки и т.д.) разный бетон набирают прочность по разному. На рис. 2 приведен график скорости набора прочности в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки).
Из графика видно, что в лабораторных условиях при постоянной температуре 60°С среднюю распалубочную прочность бетон (70%) приобретает через 32 часа (1,3 сут), а при температуре 30°С – приобретает примерно за 4 сут.
Так как на строительных объектах, в течении суток температура окружающего воздуха колеблется, то берут во внимание среднесуточную температуру, которая летом составляет 18…28°С, а осенью достигает и 5…10°С. При таких температурах бетон будет набирать прочность намного медленнее.
Рис. 1. График скорости набора прочности бетона в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки) [1]
На предприятиях по изготовлению бетона и конструкций из него, должны быть графики набора прочности бетона определенного состава. Для примерного определения прочности конкретного бетона, можно воспользоваться графиками набора прочности в зависимости от вида цемента, температуры и класса бетона (рис. 2) из нормативных документов [2, 3].
Ниже приведен рост прочности бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха или ТВО, (в % от R28):
а) класс С15–С25 на основе портландцемента марки М400
б) класс С30 на основе портландцемента марки М500
в) класс С15–С25 на основе шлакопортландцемента марки М400
г) класс С40 на основе портландцемента марки М600
д) быстротвердеющий высокоактивный портландцемент (БТЦ)
Графики набора прочности (табл. 5-9)
Набор прочности бетона класса С15 – С25 на портландцементе марки М400 (% от R28):
| Возраст бетона, сут. | Температура бетона, °С | ||||||||
| -3 | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
| 1/2 | — | 1 | 4 | 5 | 12 | 17 | 28 | 38 | 50 |
| 1 | 3 | 5 | 9 | 12 | 23 | 35 | 45 | 55 | 63 |
| 2 | 6 | 12 | 19 | 25 | 40 | 55 | 65 | 75 | 80 |
| 3 | 8 | 18 | 27 | 37 | 50 | 65 | 77 | 85 | — |
| 5 | 12 | 28 | 38 | 50 | 65 | 78 | 90 | — | — |
| 7 | 15 | 35 | 48 | 58 | 75 | 87 | 98 | — | — |
| 14 | 20 | 50 | 62 | 72 | 87 | 100 | — | — | — |
| 28 | 25 | 65 | 77 | 85 | 100 | — | — | — | — |
Набор прочности бетона класса С30 на портландцементе марки М500 (% от R28):
| Возраст бетона, сут. | Температура бетона, °С | ||||||||
| -3 | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
| 1 | — | 8 | 12 | 18 | 28 | 40 | 55 | 65 | 70 |
| 2 | — | 16 | 22 | 32 | 50 | 63 | 75 | 85 | 90 |
| 3 | 10 | 22 | 32 | 45 | 60 | 74 | 85 | 92 | 98 |
| 5 | 16 | 32 | 45 | 58 | 74 | 85 | 96 | — | — |
| 7 | 19 | 40 | 55 | 66 | 82 | 92 | 100 | — | — |
| 14 | 25 | 57 | 70 | 80 | 92 | 100 | — | — | — |
| 28 | 30 | 70 | 90 | 90 | 100 | — | — | — | — |
Набор прочности бетона класса С15 – С25 на шлакопортландцементе марки М400 (% от R28):
| Возраст бетона, сут. | Температура бетона, °С | ||||||||
| -3 | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
| 1/2 | — | — | 2 | 4 | 7 | 20 | 25 | 32 | 42 |
| 1 | — | 3 | 6 | 10 | 16 | 30 | 40 | 50 | 65 |
| 2 | 3 | 8 | 12 | 18 | 30 | 40 | 60 | 75 | 90 |
| 3 | 5 | 13 | 18 | 25 | 40 | 55 | 70 | 90 | — |
| 5 | 8 | 20 | 27 | 35 | 55 | 65 | 85 | — | — |
| 7 | 10 | 25 | 34 | 43 | 65 | 70 | 92 | — | — |
| 14 | 12 | 35 | 50 | 60 | 80 | 96 | 100 | — | — |
| 28 | 15 | 15 | 65 | 80 | 100 | — | — | — | — |
Набор прочности бетона класса С40 на портландцементе марки М600 (% от R28):
| Возраст бетона, сут | Температура бетона, °С | |||||
| 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
| 1 | 8 | 13 | 21 | 32 | 45 | 59 |
| 2 | 17 | 25 | 36 | 52 | 65 | 75 |
| 3 | 23 | 35 | 46 | 62 | 74 | 83 |
| 7 | 42 | 57 | 68 | 83 | 90 | 98 |
| 14 | 58 | 73 | 82 | 94 | 100 | — |
| 28 | 71 | 83 | 92 | 100 | — | — |
Набор прочности бетона с применением противоморозных добавок:
| Противоморозная добавка | Вид вяжущего | Температура твердения бетона, °С | Прочность бетона, % от R28 при твердении на морозе через число суток | |||
| 7 | 14 | 28 | 90 | |||
| 1) Нитрит натрия (в водном растворе), NaNO2 | портландцемент | -5 | 25 | 40 | 60 | 100 |
| -10 | 15 | 25 | 35 | 70 | ||
| -15 | 5 | 10 | 20 | 50 | ||
| 2) Нитрит натрия кристаллический, NaNO2 | портландцемент | -5 | 25 | 40 | 60 | 100 |
| -10 | 15 | 25 | 35 | 70 | ||
| -15 | 5 | 10 | 20 | 50 | ||
| 3) Нитродап | шлакопортландцемент | -5 | 15 | 25 | 45 | 90 |
| -10 | 10 | 15 | 25 | 60 | ||
| -15 | — | 5 | 15 | 40 | ||
Вывод №3: из графиков и таблиц видно, что бетон на основе портландцемента при среднесуточной температуре 10 и выше набирает 50% прочности от проектной за 5…7 суток, а бетон на шлакопортландцементе набирает при тех же самых условиях – за 14 и более суток. Зимой при отрицательных температурах с применением даже противоморозных добавок (табл.9) бетон набирает проектную прочность за 90 суток и больше. Для ускорения времени набора требуемой прочности при зимнем бетонировании необходимо использовать электропрогрев.
Для быстрого набора прочности, согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции. 2. Бетонные работы» (п. 2.15) за бетоном нужен соответствующий уход. Уход за бетоном начинается сразу после укладки его в опалубку и продолжают до момента распалубки. Бетон следует хранить от прямого попадания солнечных лучей и атмосферных осадков, ветра, а также создать тепловлажностные условия для его твердения (накрыть пленкой). Рекомендуется бетон изготовленный на портландцементе в течении 7 суток поливать водой, а на основе малоактивных и шлакопортландцементах поливать не менее 14 суток. При температуре воздуха 15°С рекомендуется поливать бетон через 3 часа в течении первых 3 суток. При средней температуре воздуха от +5 до 0°С полив и смачивания бетона не осуществляется. Полная нагрузка (расчетная) железобетонных конструкций допускается только после того, как бетон будет иметь проектную прочность.
Рекомендации по выполнению фундаментов
Отдельно хотелось заострить внимание на фундаменте, так как есть некоторые особенности его работы:
Для более точной подстраховки для контроля прочности фундаментов или других железобетонных конструкций изготавливают серию стандартных образцов-кубов 150х150х150 или 100х100х100 мм, которые потом испытывают на сжатие.
Литература:
При какой прочности бетона можно нагружать конструкцию
КОНСТРУКЦИИ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОНОЛИТНЫЕ
Правила производства и приемки работ
Дата введения 2019-05-27
Предисловие
Сведения о своде правил
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
Введение
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил распространяется на производство, контроль и приемку работ при строительстве зданий и сооружений из монолитных бетонных и железобетонных конструкций с применением легкого, мелкозернистого и тяжелого бетонов и фибробетона.
1.2 Свод правил устанавливает общие требования к бетонным смесям, бетонам, опалубкам и арматурным изделиям; к производству, контролю и приемке опалубочных, арматурных и бетонных работ; приемке готовых монолитных бетонных и железобетонных конструкций.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия
ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8478-81 Сетки сварные для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний
ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 12730.3-78 Бетоны. Метод определения водопоглощения
ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости
ГОСТ 14098-2014 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры
ГОСТ 15467-79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности бетона
ГОСТ 22266-2013 Цементы сульфатостойкие. Технические условия
ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 23279-2012 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия
ГОСТ 23616-79 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Контроль точности
ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия
ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия
ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия
ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава
ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
ГОСТ 30459-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности
ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия
ГОСТ 31189-2015 Смеси сухие строительные. Классификация
ГОСТ 31356-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний
ГОСТ 31357-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия
ГОСТ 31383-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний
ГОСТ 31384-2017 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования
ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества
ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 34278-2017 Соединения арматуры механические для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 34329-2017 Опалубка. Общие технические условия
ГОСТ ISO/IEC 17000-2012 Оценка соответствия. Словарь и общие принципы
ГОСТ Р 51872-2002 Документация исполнительная геодезическая. Правила выполнения
ГОСТ Р 52086-2003 Опалубка. Термины и определения
ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 52752-2007 Опалубка. Методы испытаний
ГОСТ Р 52804-2007 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний
ГОСТ Р 55224-2012 Цементы для транспортного строительства. Технические условия
ГОСТ Р 57997-2017 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия
СП 28.13330.2017 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии»
СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» (с изменением N 1)
СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» (с изменениями N 1, N 3)
СП 130.13330.2011 «СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий»
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по [1], ГОСТ 7473, ГОСТ 24211, ГОСТ 26633, ГОСТ 30515, ГОСТ Р 52086 и ГОСТ ISO/IEC 17000, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 модуль поверхности конструкции: Отношение площади охлаждаемой поверхности конструкции к ее объему.
3.2 монолитные работы: Работы с применением бетонных смесей по устройству несущих и ограждающих бетонных и железобетонных конструкций и их частей в условиях строительной площадки.
3.3 конструкции бетонные монолитные: Конструкции, изготовляемые непосредственно на строительной площадке из бетона без арматуры или с арматурой, устанавливаемой по конструктивным соображениям и не учитываемой в расчете; расчетные усилия от всех воздействий в бетонных конструкциях должны быть восприняты бетоном.
3.4 конструкции железобетонные монолитные: Конструкции, изготовляемые непосредственно на строительной площадке из бетона с рабочей и конструктивной арматурой (армированные бетонные конструкции); расчетные усилия от всех воздействий в железобетонных конструкциях должны быть восприняты бетоном и рабочей арматурой.
3.5 сохраняемость бетонной смеси: Время после приготовления бетонной смеси, в течение которого сохраняются заданные технологические свойства в пределах допусков.
3.6 воздухововлечение: Процесс равномерного вовлечения в бетонную смесь мелких пузырьков воздуха при перемешивании, которые остаются после уплотнения и затвердевания.