Схватывание и твердение цемента: что нужно знать

До какой температуры возможно заливать бетон

Основной вопрос данной статьи — сколько времени застывает цемент. Для понимания этого процесса нам поможет график, таблица и точные данные. Эта информация будет полезна любому начинающему строителю, решившему работать с бетонными конструкциями, востребованность в которых есть везде.

    В результате изучения статьи, вы узнаете:
  • что нужно знать про марки бетона;
  • что такое крепость на сжатие;
  • сколько времени застывает бетонная смесь на жаре более 30°C;
  • сколько застывает бетонная смесь при морозе.


Процесс укладки бетона.

Крепость бетона

Крепость на сжатие — это основная характеристика каждой бетонной смеси. В связи с этим параметром отличаются марки бетона. Необходимую крепость смесь может набрать в течение 25-30 дней, независимо от своей марки. Данная особенность вынуждает рабочих выжидать определенное время. В течении первой недели бетон набирает крепость более активно, чем в последующие дни – именно в этот период бетон набирает около 60% крепости, указанной в марке.

Полная крепость образуется по истечению 28 дней созревания смеси. Некоторые рабочие, для экономии времени, решают загрузить конструкцию раньше времени. И как правило, это ведет к ухудшению качества всей постройки. Именно поэтому для надежности всей конструкции необходимо выждать полное время. Разбирать опалубку имеет смысл только через 7-8 суток.

Оптимальный микроклимат для бетонной смеси


Какая температура окружающей среды допускается для заливки раствора фундамента? Основа дома — это важнейший этап всего строительства. Получение оптимального бетона возможно благодаря цементу высокого качества и соблюдения всей технологии приготовления смеси. Нельзя забывать и при показатели погодных условий, играющих не последнюю роль. Залить цемент в траншею или подготовленную опалубку недостаточно, ведь он должен успеть схватиться и затвердеть. Производить заливку необходимо не спеша, равномерно, для исключения образования в нем пустот. Схватывается цементный раствор в течении 1-2 суток, а окончательно затвердевает уже после продолжительного периода — около 1 месяца. Поэтому во время процесса затвердевания цемента так важно соблюдать оптимальные параметры окружающей среды, чтобы в последствии с фундаментом не возникало проблем во время эксплуатации.
Скорость затвердевания прямо пропорционально зависит от температуры окружающего воздуха. Чем она будет выше — тем быстрее происходит процесс.

Какой должна быть температура бетона, чтобы не применять специальные добавки? При приближении температуры к нулевой отметке, раствор перестает затвердевать совсем, в бетоне начинают образовываться трещины, в результате чего он начинает крошиться и осыпаться при любом давлении на него. Это происходит потому, что вода при 0ºС начинает замерзать, превращаясь в лед.


Сроки застывания бетона при разных температурах

Повышение температуры окружающей среды позволит возобновить процесс затвердевания, так как лед начинает таять. Но такого эффекта уже не будет в связи с нарушением связей на молекулярном уровне в цементном растворе. Восстановить связи после приостановки гидратации не представляется возможным. Поэтому так важно не допускать заливку фундамента перед началом морозов, особенно когда при приготовлении бетона и укладке не добавляются специальные добавки, которые способны замедлять температуру замерзания воды, а также если ничем не утепляется заливаемая основа.

Условия для качественного затвердевания

    Такими условиями являются:
  • плюсовая температура в диапазоне 18-22°C;
  • влажность воздуха около 90% или больше.

Эти условия получается соблюсти не в каждом случае, поэтому выход из положения – увлажненный песок, опилки или специальные камеры. Твердение бетона происходит быстрее и качественнее, если он находится во влажной среде. Не рекомендуется оставлять смесь на открытом воздухе, так как из нее испарится вся влага, и прочность бетона будет минимальной.


На графике показано соотношение времени и температур.

Как преждевременное высыхание может отразиться на качестве бетона? Все дело в том, что сердцевины зерен цемента не могут за короткий промежуток времени вступить в реакцию с водой. Многие работы приходиться проводить на улице, под открытым небом. Здесь нужно применять битумную эмульсию и полиэтиленовые пленки, которые препятствуют испарению жидкости.

Прочность бетонной смеси напрямую зависит от температурного режима, в котором происходит затвердевание. Если температура падает ниже 18°C — бетон твердеет медленно. Положительная температура более 18°C и высокий процент влажности способны обеспечить ускоренное затвердевание. Если процесс будет проходить в нормальных условиях, то смесь наберет 60-75% от полной прочности уже в течении 10-15 дней.


Таблица демонстрирует, как скорость твердения зависит от температурных показателей.

Объём бетонной смеси будет меняться через каждый промежуток набора прочности. Смесь будет давать усадку. При недостатке воды на поверхности бетона могут появляться трещины из за того, что усадка во внутренних зонах проходит медленнее, чем внутри твердеющей смеси.

Что такое нормальное твердение бетона и от чего оно зависит

К основным факторам, которые оказывают влияние на этот процесс относят:

  • Состав (марку цемента, количество воды и заполнителя).
  • Жесткость.
  • Условия окружающей среды (температура и влажность).
  • Способ укладки (виброобработка, утрамбовывание).
  • Уход за бетоном.
  • Использование добавок и присадок.

Самыми важными являются температура и влажность. Согласно ГОСТ, нормальное твердение бетона происходит при режиме 18-22оС и 100% относительной влажности воздуха.

Изменение температуры всего лишь на 10оС способно увеличить скорость твердения в разы. При ее значении ниже 5оС процесс резко замедляется, а при снижении ниже 0оС – останавливается. Сказанное представлено на графике твердения бетона в зависимости от температуры.

График зависимости прочности от температуры

При более сухом воздухе, казалось бы, бетон должен быстрее схватываться. Однако, при снижении влажности испаряется вода, а она необходима для процесса гидратации и кристаллизации. Именно поэтому влажный воздух является необходимым условием твердения бетона.

Выделяют автоклавные бетоны и неавтоклавные. Первые твердеют в искусственных условиях при высоком давлении и наличии горячего пара. Вторые – в естественных.

Автоклавный бетон твердеет в искусственной среде

Как ускорить затвердевание бетона

Скорость твердения меняется в зависимости от марки цемента. Большое значение имеют различные химические добавки, пластификаторы, влияющие на процесс затвердевания бетонной смеси. Температура является важным фактором для замешивания бетона. Таблица выше наглядно это подтверждает.

Читайте также:
Модульные стенки для гостиной (49 фото): белая горка в зал, угловые шкафы и другие примеры модульной мебели, красивые варианты оформления гостиной

Бывает мастерам необходимо параллельно обустраивать стыки в сборных конструкциях и проводить ремонтные работы, в таком случае скорость твердения является важнейшим фактором. Быстрое твердение обеспечивают за счет скорости нарастания в начальный период. Определенные виды бетона уже от 1 до 3 суток могут получить 70% от полной 28-дневной прочности. Опыт показывает, что конструкции с быстрозастывающим бетоном менее прочные, чем те, в которых материал застывает полное время.


Таблица ускорителей и замедлителей затвердевания бетонной смеси.

Для ускорения процесса строители добавляют специальные смеси. Здесь есть правила, которые требуется соблюдать:

  • хлорида кальция должно быть около 3% в стандартных конструкциях, и 2% — в армированных;
  • в цементе не должно быть более 2% сульфата, независимо от типа конструкции;
  • максимальное значение для нитрит-нитрата, нитрата кальция и натрия — 4%.

Конечно существуют и технические методы сокращения времени твердения. Для этого используют тепловую обработку электропрогревом. Если конструкция небольшая, то эффективно будет использовать контактный обогрев термоопалубкой. При умеренном или жарком климате воздействие электропрогрева должно длиться от 3 до 8 часов. По истечении времени аппарат отключается от сети, на следующем этапе конструкция самостоятельно сможет набрать необходимую прочность.

Этапы застывания цементного раствора

Выделяют два основных этапа данного процесса. Первый называется схватывание, он занимает от 2 до 24 часов, в зависимости от свойств цементной смеси и температуры окружающей среды. Последний фактор наиболее важен: сколько времени сохнет раствор цемента с песком и как долго придется ждать до момента, когда процесс схватывания подойдет к концу, во многом зависит именно от температуры. Оптимальным считается, когда в помещении или на улице температура достигает 20–22 градусов по Цельсию, в этом случае схватывание произойдет в течение 2–10 часов. При температуре около 0 градусов ждать придется от 18 до 24 часов.

Второй этап называется отвердением, он занимает порядка 1 месяца, именно по истечении этого срока бетон приобретет нужную прочность. Таким образом, только через 30 дней можно говорить о том, что цемент полностью застыл.

За сколько времени твердеет бетон при температуре выше 30°C?

При высокой температуре схватывание бетона происходит очень быстро. Но есть один существенный недостаток — такая температура отрицательно сказывается на качестве. Бетон теряет прочность из-за слишком быстрого испарения влаги из смеси, в результате процесс гидрации останавливается. Если температура выше 30°C, то бетон затвердеет почти сразу после затворения в течении 1-2 часов.


Таким образом влага сохраняется в сердцевинах зерен цемента.

Процесс схватывания бетона

Твердение и схватывание часто считают одним и тем же процессом, однако на самом деле это не так.

Важно принимать во внимание именно твердение. После завершения этого процесса изделие обладает теми характеристиками, которые необходимы. Начинается оно со схватывания. До этого подвижность бетонной смеси сохраняется и с ней еще можно работать. Время схватывания бетона – 1-2 часа с момента начала заливки.

Часто для того, чтобы бетон не схватывался, его длительно перемешивают, что существенно снижает качество раствора и конечного изделия из него

Далее наступает стадия набора прочности, которая длится 28 дней. Это время номинальное, на самом деле считается, что процесс может длиться несколько месяцев. Разные виды бетона не одинаково набираю прочность. Этот процесс зависит от марки цемента, который входит в его состав.

С точки зрения химии твердение – процесс кристаллизации. Минералы, которые входят в состав цемента (силикаты, алюминат, алюмоферрит) при взаимодействии с водой образуют твердые и прочные соединения. Если не дождаться окончания процесса, то излишняя нагрузка на конструкцию приведет к ее разрушению.

Нарушение процесса твердения приводит к разрушению бетона

Если наоборот, перестраховаться и выждать дольше, то затянется строительства и возрастут затраты на него.

Твердение бетона в условиях отрицательных температур

В зимнее время работы с бетоном проводятся тогда, когда есть возможность обеспечить гидро- и теплоизоляцию после заливки смеси. Из-за отрицательных температур гидротация значительно замедляется, как результат, бетон медленно набирает прочность. Для получения прочности при температуре в -5°C времени нужно больше 6-8 раз, в сравнении с температурой в +20°C.

При работе в осенних и зимних условиях требуется четко соблюдать время набора прочности. Чем ниже температура, тем больше времени потребуется для полного застывания. Ускорить ситуацию могут дополнительные смеси, рассчитанные на холод.

5 / 5 ( 1 голос )

Сезонность работ


Новым способом теплового воздействия в строительстве зимой является применение термоматов.
Сколько длится высыхание при низкой температуре? Во время холодов при работе с бетоном должна учитываться возможность изолировать цементобетонную конструкцию от воды и низкой температуры. Негативные условия, будто замедлители, действуют на то, сколько длится период гидратации, создают проблемы с высыханием, тем самым понижая долговечность сооружений. Важно соблюдать срок, который требуется для набора безопасной устойчивости материала. При пяти градусах тепла качество набора прочности бетона увеличивается в пять, а то и семь раз по сравнению с двадцатью градусами тепла.

  • Сколько нужно времени для застывания при тридцати градусах тепла?Естественно, благодаря высоким температурам цементная смесь схватывается скорее, однако это может негативно отразиться на прочности. Интенсивное испарение влаги из бетона служит причиной остановки гидратации, а также снижает долговечность. В основном, при 30 градусах тепла цементобетон затвердеет спустя час после его заливки. В жаркую погоду, когда температура воздуха достигает отметки 30-40 градусов тепла, строители используют специальные добавки-замедлители. Они необходимы для того, чтобы высыхание смеси было равномерным. Замедлители позволяют достигнуть высшей точки прочности материала.
  • Бетон – самый доступный и практичный материал. Схватывание будет проходить быстро и качественно в зависимости от погодных условий. Начинающим специалистам требуется знать ответы на два вопроса: сколько по времени занимает высыхание цементной смеси; сколько и каких добавок стоит использовать, чтобы материал прослужил дольше.

    Важная величина: как узнать время схватывания бетона

    Бетон – один из наиболее применяемых в современном строительстве материалов благодаря прочности, доступности, разнообразию видов и методов обработки.

    Читайте также:
    Монтаж полипропиленовых труб для отопления и расценки: советы и рекомендации

    Замешанное из цемента и воды с добавлением заполнителей «тесто» может принимать любую заданную форму и, в результате твердения, образовывать прочный, долговечный материал – цементный камень.

    Стадии набора прочности бетона

    Как происходит превращение подвижного раствора в твердое вещество?

    Чтобы понимать этот процесс, нужно представлять состав бетона.

    Главным компонентом бетонной смеси является портландцемент. Это вяжущее составляющее, в основе которого 4 минерала:

    C2S двухкальциевый силикат,

    C3S трёхкальциевый силикат,

    C3A трёхкальциевый алюминат,

    C4AF четырёхкальциевый алюмоферрит.

    Для приготовления бетонной смеси портландцемент смешивается с водой и заполнителями (шлак, гравий, щебень, песок). Иногда в смесь добавляются те или иные присадки, в зависимости от желаемых свойств бетона.

    Минералы, входящие в состав цементного клинкера, при смачивании водой вступают в реакцию гидратации, в процессе которой образуются новые соединения, и бетон образует кристаллическую структуру.

    Таким образом, твердение бетона – это кристаллохимический процесс.

    В твердении бетона выделяют две стадии:

    Бетон начинает схватываться уже через 2 часа, а через 60 минут после начала процесса он уже схватится. Пока бетон не схватился, его подвижность сохраняется.

    Иногда, при невозможности немедленно заняться укладкой бетона, смесь слишком долго перемешивают, чтобы она не схватывалась. Это влияет на качество бетона не лучшим образом.

    После того, как бетон схватился, начинается процесс твердения.

    Сколько времени требуется на застывание

    Полное отвердевание бетона может продолжаться многие месяцы, но во время строительных работ нужны определенные ориентиры, которых можно придерживаться.

    Преждевременная нагрузка на бетон ную конструкцию может разрушить не набравший достаточной прочности бетон , а передерживание бетона в опалубке удорожает строительные работы и увеличивает продолжительность строительства.

    Расчетной прочностью бетона называют ту прочность, которую бетон определенного класса достигает при нормальных условиях через 28 дней.

    Срок твердения бетона без добавок

    Как быстро бетон наберет прочность, зависит от многих факторов. В нормальных условиях скорость отвердевания бетона без добавок зависит от класса бетона.

    В быту до сих пор встречается словосочетание «марка бетона». Оно ошибочно: по маркам классифицируется цемент, а бетон подразделяется на классы.

    Таблица 1. Старая и новая маркировка бетона

    Факторы, влияющие на твердение цементного раствора

    Срок застывания бетона зависит от различных факторов:

    качества исходных материалов;

    температуры и влажности воздуха;

    обработки бетона (утрамбовывание, виброобработка);

    ухода за бетоном;

    использования специальных добавок.

    Согласно ГОСТ, нормальными условиями твердения бетона являются:

    температура воздуха 18–22°С;

    относительная влажность воздуха 100%.

    При изменении температуры меняется и скорость затвердевания бетона. При повышении температуры в диапазоне 0°С – 100°С каждые 10°С повышения температуры увеличивают скорость протекающих процессов в 2–4 раза.

    График твердения бетона при разных температурах

    Когда температура становится выше, схватывание и отвердение бетона ускоряются; при понижении температуры – замедляются. При температуре ниже 5° С процесс набора прочности резко замедляется, а при отрицательных температурах прекращается.

    Уменьшение влажности воздуха замедляет процесс застывания, поскольку бетон быстрее сохнет, и воды становится недостаточно для гидратации.

    Способы регулирования скорости отвердевания бетона

    В зависимости от задач, может потребоваться увеличить или снизить скорость твердения бетона. Можно повлиять на процессы температурно или химически.

    Ускорение твердения

    Для увеличения скорости твердения, применяют:

    снижение водоцементного соотношения (повышение жесткости смеси, что снижает удобоукладываемость);

    добавление в бетон специальных добавок-ускорителей.

    Замедление твердения

    Когда может понадобиться замедление отвердевания:

    при изготовлении высокомарочных смесей, которые застывают очень быстро из-за повышенного содержания вяжущего компонента;

    при необходимости транспортировки готовой смеси на дальние расстояния;

    при заливке бетона в несколько этапов.

    В этих случаях применяют специальные добавки, которые замедляют реакцию гидратации и гидролиза минералов клинкера, откладывая процесс схватывания на несколько часов.

    Как узнать точное время затвердевания бетона?

    Сроки полного отвердевания разных видов бетона варьируются в зависимости от состава. Примерное представление о продолжительности процессов твердения бетона с использованием марок цемента М200, М250, М300, М400, М500 и так далее, можно узнать из статей, графиков, специальных таблиц.

    Таблица 2. Время застывания бетона на портландцементе М400, М500

    Для того чтобы точно узнать, сколько времени понадобится, чтобы получить расчетную прочность бетона, используются два метода:

    Узнать точные данные в лаборатории производителя.

    Вызвать технолога на объект для взятия проб. Для образцов используют кубические отливки со стороной 10 см, которые должны твердеть в тех же условиях, что и основная конструкция. Затем проводятся испытания разрушающими методами, которые точно показывают марочную прочность бетона и сроки его схватывания и полного отвердевания.

    Время застывания бетона в опалубке

    Своевременная распалубка бетона повышает оборачиваемость оборудования для опалубки и оптимизирует сроки строительства.

    Распалубочной прочностью называют прочность, достаточную, чтобы снять опалубку и дать стартовую нагрузку. Обычно она составляет 70% от расчетной прочности (или другую величину, оговоренную в проектной документации).

    Для не ответственных конструкций, например, стяжек, отмостк и и других конструкций , работающих только на сжатие, допустима распалубка на 3–5-й день, по достижении прочности 30–40% от расчетной.

    Современные бетоны с добавками могут достигать распалубочной прочности за 1–2 дня.

    Сколько времени бетон застывает в воде

    Твердение в воде – лучшие условия для набора прочности бетона. Непрерывное выдерживание в воде способствует более интенсивному увеличению модуля упругости, чем твердение на воздухе.

    При выдерживании бетона на воздухе, на его поверхности, в результате обезвоживания, прекращается реакция гидратации, и образуются ячейки и поры; застывший на воздухе цементный камень имеет больше дефектов структуры, меньшую плотность и более высокую подверженность коррозии.

    Уход за бетоном после заливки

    Уход за бетоном имеет цель создать такие условия твердения, при соблюдении которых бетон будет набирать заданную прочность с нужной скоростью, а его структура будет максимально качественной.

    Для оптимизации процесса отвердевания решающее значение имеет обеспечение правильной температуры и высокой влажности.

    После укладки бетонной смеси и ее уплотнения (если таковое производилось), проводятся специальные мероприятия по уходу за бетоном.

    Читайте также:
    Чем индукционная плита отличается от керамической: какая лучше, полезные рекомендации по выбору

    Защита от испарения влаги

    Отвердевание бетона внешне похоже на высыхание, но на самом деле, это реакция, которая происходит с обязательным участием воды. При застывании бетона на воздухе, его поверхность быстро высыхает, и реакция гидратации прекращается. Образуется разность давления в толще бетона и на его поверхности, что приводит к появлению дефектов в виде трещин .

    Для защиты от пересыхания поверхность бетона закрывают водонепроницаемыми материалами, такими, как пленка, брезент, в некоторых случаях, слой опилок или песка, который постоянно смачивают.

    Обеспечение равномерной температуры

    При заливке массивных конструкций (например, плит фундамента) возникает еще одна проблема – температурный градиент.

    Реакции гидратации происходят с выделением тепла. В массивных конструкциях возникает разница между температурами в толще бетона и на его поверхности. В толще слоя бетона температура может достигать 50–80°С. Если разница с температурой поверхности превышает 20–30°С, может произойти разрыв структуры бетона, что влечет интенсивное образование трещин на внешней стороне конструкции и потерю прочности.

    Чтобы предотвратить градиент температур, необходимо снизить температуру всей конструкции. Для этого, после укрытия паро- или водонепроницаемым материалом, на поверхность бетона льют холодную воду, меняя ее после нагрева.

    Снижение температуры не должно быть резким. Допускается снижать ее на 1–2° С в час, а для некоторых типов конструкций не более, чем на 12–13°С в сутки (эта информация указывается в регламенте).

    Для проведения этих мероприятий необходимо знать точную температуру в толще бетона; по регламенту, ее необходимо измерять в первые сутки каждые 1–2 часа, а затем 1 раз в 8 часов и фиксировать полученные данные в специальных журналах . Для того, чтобы иметь возможность измерять температуру, при заливке в бетон вставляют трубочки на расстоянии не более 8 м друг от друга.

    Защита от охлаждения

    В зимнее время возникает задача сохранить тепло в бетоне , поскольку при температуре ниже плюс 5 ° С затвердевание прекращается. Главной задачей становится обеспечение твердения до приобретения бетоном критической прочности.

    Критической прочностью называют прочность в зимнее время, по достижении которой замерзание воды в порах бетона уже не носит разрушающий характер (обычно 30-50% от расчетной прочности).

    Используются разные методы сохранения тепла:

    Прогрев электродами или инфракрасным излучением (последнее технологически сложно).

    Установка тепляков с прогретым воздухом.

    Использование сохраненного тепла реакции гидратации («тепловой осмос» или «метод термоса), для которого поверхность бетона укрывают теплоизоляционными материалами, такими, как минераловатные плиты, рулонные материалы в несколько слоев.

    Противоморозные добавки. Если раньше использовался хлорид кальция, сейчас его применение, как и других хлоридов, не рекомендуется из-за агрессивного воздействия на арматуру. Чаще используют формиат кальция или натрия и другие соли-электролиты, снижающие температуру замерзания воды либо готовые комплексные добавки, обладающие не только противоморозным, но и пластифицирующим действием.

    Применение добавок-ускорителей совместно с тепловой обработкой. В этом случае добавки нужны для быстрого достижения критической прочности, затем, при помощи согревающих или сохраняющих тепло мероприятий, обеспечивается оптимальная температура до достижения расчетной прочности бетона.

    Надо ли поливать бетон водой?

    Поскольку водная среда оптимальна для завердевания, полив бетона водой целесообразен, но только в летнее время, особенно, в жаркую погоду. Интенсивное обеспечение влажности позволяет снизить вероятность появления дефектов.

    Набор прочности бетона – сложный химический процесс, который зависит от множества факторов. Для оптимизации строительных работ используются методы тепловлажностной обработки бетона. Современное решение – использование специальных добавок, регулирующих скорость отвердевания.

    Твердение цемента

    Цемент – популярный строительный материал, получаемый искусственным путем. Он представляет собой мелкодисперсный порошок, который при взаимодействии с водой превращается в пластичную массу, способную затвердевать даже в условиях высокой влажности. Физико-химический процесс взаимодействия цемента с водой называется гидратацией. В результате его протекания растворы и смеси, изготовленные на базе цементного вяжущего, после твердения приобретают высокую прочность, водонепроницаемость, устойчивость к температурным перепадам.

    Гидратация цемента – особенности процесса

    Гидратация – это необратимый процесс, при котором молекулы воды соединяются с молекулами минералов, входящих в состав цемента. В результате таких взаимодействий образуется пластичная масса, которая после затвердевания преобразуется в камнеподобное твердое тело.

    В нормативной документации указываются допустимые водоцементные соотношения, которые зависят от применяемой марки цемента и требуемых характеристик получаемых продуктов. При достаточном количестве химически связывается примерно 25 % воды, остальная жидкость переходит в физически связанное состояние. Введение в материал воды в количестве меньше допустимого приводит к неполной гидратации, а больше допустимого – к образованию пор. В обоих случаях прочностные характеристики конструкции снижаются.

    Основные стадии гидратации

    Первая стадия гидратации цементного вяжущего – схватывание, протекающее в первые часы после затворения сухих компонентов водой. Время начала схватывания и скорость протекания этого процесса определяют следующие факторы:

    • Температура окружающей среды. Чем она выше, тем быстрее протекает процесс. При комнатной температуре он длится до трех часов, при высоких температурах, созданных в камерах пропаривания, – до 20 минут. При 0 °C схватывание может занять до 20 часов.
    • Состав вяжущего – номенклатура и соотношение минеральных компонентов, применяемые добавки. По ГОСТу 30515-2013 выделяют по скорости схватывания при стандартных условиях (+20 °C, относительная влажность – 75 %) три категории цементов: медленно схватывающиеся (начало процесса – через 2 часа после затворения), нормально схватывающиеся (начало схватывания – от 45 минут до 2 часов после затворения), быстро схватывающиеся (начало схватывания – до 45 минут после затворения цемента водой).
    • Тонкость помола – чем порошок мельче, тем быстрее происходит схватывание.

    Ненадолго отложить начало схватывания позволяет перемешивание пластичного материала. В вязком продукте даже при перемешивании через определенное время начинаются необратимые процессы, которые негативно влияют на прочность отвердевшего элемента. Строители называют такое явление «свариванием бетона». Скорость схватывания и последующего твердения можно изменить введением в состав раствора или бетона пластификаторов и других добавок.

    Следующий после схватывания более длительный этап – твердение цемента. Этот процесс, который обычно начинается в течение суток после начала гидратации, может протекать в течение нескольких лет. В течение первых 7 дней созданная конструкция приобретает примерно 70 % прочности. Через 28 дней после заливки раствор или смесь набирают марочную прочность. Она составляет примерно 90-95 % от максимального показателя, для достижения которого требуется несколько лет.

    Читайте также:
    Лента ПСУЛ при монтаже окон - информация и советы

    Для получения качественного конечного продукта обеспечивают нормальные условия твердения цемента. Для этого необходимо:

    1. Оградить конструкцию от малейших механических воздействий, поскольку связи, созданные на начальных этапах гидратации, – непрочные. Они легко разрушаются и восстановлению не подлежат.
    2. Первые 2-3 недели для нормального протекания в гидратации создавать влажную среду и оберегать конструкцию от прямого воздействия солнечных лучей.
    3. Не допускать резких перепадов температуры. Для этого конструкцию засыпают небольшим слоем песка или опилок, укрывают утепляющими матами.

    Такие меры, принятые во время твердения цемента, позволят снизить усадку конструкции, избежать появления трещин и деформаций.

    Зависимость процесса гидратации от химического состава цемента

    Механизмы схватывания и твердения цемента зависят от номенклатуры и процентного соотношения компонентов вяжущего. Некоторые из них начинают взаимодействовать с водой на начальной стадии гидратации, другие – через определенный промежуток времени.

    В состав портландцемента входят:

    • C2S – двухкальциевый силикат. Этот компонент вступает в реакцию с водой не сразу, а примерно через месяц после набора продуктом марочной прочности. Он положительно влияет на прочностные показатели бетона в долгосрочной перспективе. Применение пластификаторов ускоряет вступление двухкальциевого силиката в реакцию твердения цемента.
    • C3S – трехкальциевый силикат. Этот компонент участвует во взаимодействии с водой с самого начала приготовления смеси или раствора и в течение всего периода гидратации. Но наибольший вклад он вносит в период набора марочной прочности материала.
    • C3A – трехкальциевый алюминат. Способствует нарастанию прочности материала в первые дни твердения. В более поздний период он перестает работать.
    • C4AF – четырехкальциевый алюмоферит. Вступает в действие уже в ходе твердения. Улучшает характеристики бетона на самых поздних сроках набора прочности.

    Как можно ускорить или замедлить схватывание и твердение цемента

    При проведении строительных работ часто возникают ситуации, требующие сокращения времени схватывания и твердения цемента, решить эту проблему позволяет применение специальных добавок. Они понадобятся при проведении бетонирования в зимних условиях или при необходимости увеличить темпы строительства.

    Наиболее популярные присадки-ускорители твердения цемента:

    • 4 %-е нитрат кальция или нитрат натрия, нитрит-нитрат кальция или хлорида кальция, нитрит-нитрат сульфата натрия;
    • 2 %-й сульфат натрия;
    • 2 %-й хлорид кальция – используется для армированных конструкций;
    • 3 %-й хлорид кальция – предназначен для неармированных бетонных элементов.

    Замедлители гидратации цемента используются в основном при возведении масштабных конструкций – крупноразмерных фундаментов, чаш бассейнов, гидротехнических и подземных объектов.

    Функции замедлителей выполняют пластификаторы и гиперпластификаторы. Применение таких добавок позволяет сохранить подвижность бетонных растворов и их рабочие характеристики в течение 24-48 часов после затворения вяжущего водой.

    Гидратация цемента – важный процесс, который должен протекать с соблюдением правил, установленных государственными нормативами и проектной документацией для конкретного строительного объекта. Благодаря разработке широко спектра добавок стало возможным регулирование в широких пределах начала и скорости схватывания пластичного материала, его подвижности, прочности на разных стадиях твердения, коррозионной стойкости и других характеристик.

    • Строитель с 20-летним стажем
    • Эксперт завода «Молодой Ударник»

    В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

    Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

    Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

    Какое свойство цемента оказывает влияние на сроки схватывания

    Цемент – вяжущее вещество, в состав которого входят неорганические соединения. При взаимодействии с водой порошок вступает в химические реакции, в результате которых образуется твердый элемент, имеющий заранее заданную форму. После набора прочности элемент, изготовленный из цемента, заполнителей, воды и дополнительных добавок, служит длительный период с сохранением первоначальных характеристик. Плотность цемента в рыхлонасыпанном состоянии составляет 900-1300 кг/м3, в уплотненном – 1400-2000 кг/м3. При объемной дозировке вяжущего при приготовлении строительных смесей и растворов его плотность принимают равной 1300 кг/м3.

    Классификация цементов по вещественному составу

    Важный компонент цемента – клинкер, получаемый обжигом сырьевой смеси. В его состав, в зависимости от требуемых свойств конечного продукта, могут входить: известняк, глина, доменный шлак, нефелиновый шлам и другие. После обжига в клинкер вводят при необходимости дополнительные компоненты. Полученную смесь измельчают с получением тонкодисперсного порошка.

    В соответствии с ГОСТом 31108-2016 цементы по составу разделяют на 5 типов:

    • ЦЕМ I – портландцемент, наиболее популярный вид этого стройматериала, количество вспомогательных компонентов не превышает 5 %;
    • ЦЕМ II – портландцемент, содержащий минеральные добавки, в качестве которых используются шлак, микрокремнезем, пуццоланы, обожженный сланец;
    • ЦЕМ III – шлакопортландцемент;
    • ЦЕМ IV – пуццолановый;
    • ЦЕМ V – композиционный.

    Введение минеральных добавок в количестве до 15 % незначительно изменяет свойства конечного продукта. Добавки в количестве более 20 % оказывают значительное влияние на физико-химические и механические свойства цемента и получаемых из него строительных смесей и растворов.

    Гидратация бетона или цемента

    Ингредиенты цементного порошка вступают в химическое взаимодействие с водой и начинается кристаллизация в получаемом монолите. Для полноценного прохождения гидратации бетона соотношение объема цемента и жидкости составляет 3:2 и должно быть точно соблюдено. Тщательный замес раствора позволяет создавать однородную структуру камня и управлять временем схватывания монолита.

    Время от начала замеса до начала схватывания – это тот период, в течение которого раствор должен попасть в форму или опалубку. Согласно строительных регламентов он равен 45 минутам, однако модифицирующими присадками и постоянным перемешиванием в миксере может быть растянут.

    Обратите внимание! После заполнения раствором форм или опалубки процесс связывания компонентов (схватывание) происходит в течении 3-х часов и тоже может быть изменено добавками, технологией и внешней средой. Процесс набора заявленной прочности бетона достигает 28 дней, но твердение цемента не прекращается и длится годами.

    Прочность цемента

    Одно из основных свойств вяжущего – прочность, характеризуемая классом по новому ГОСТу 31108-2016, и маркой – по старому нормативу. Этот показатель определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов. Класс показывает давление, выраженное в МПа, марка – в кгс/см3.

    Читайте также:
    Цвет мебели Ясень Шимо светлый и темный в интерьере

    В соответствии с новым стандартом выпускаются цементы следующих классов (марок):

    • В22,5 (М300);
    • В32,5 (М400);
    • В42,5 (М500);
    • В52,5 (М600).

    Для цементов разных классов испытания проводят через 2, 7, 28 суток после изготовления образца. На этот показатель влияют: минералогический состав, наличие активных добавок, их свойства и процентное содержание.

    Производители в паспорте обязаны указывать максимальную прочность вяжущего, определяемую в возрасте 28 дней.

    Сроки схватывания цемента

    Сроки схватывания определяются испытанием цементного теста нормальной густоты. Стандартные значения: начало процесса схватывания не раньше, чем через 45 минут, и его окончание не позже, чем через 12 часов после заливки строительной смеси или раствора. Слишком быстрое и слишком медленное схватывание является недостатком этого стройматериала. В первом случае требуется очень быстрая укладка приготовленного раствора. Во втором – сильно замедляются сроки строительства.

    На сроки схватывания теста влияют:

    • Тонкость помола. Чем тоньше помол, тем выше прочность цемента, скорость его схватывания и твердения.
    • Минералогический состав. Чем выше процентное содержание трехкальциевого алюмината, тем быстрее схватывается вяжущее, затворенное водой.
    • Степень обжига. Чем выше температура термической обработки, тем медленнее схватывание.
    • Водоцементное соотношение. Чем оно выше, тем медленнее протекает процесс схватывания.
    • Температура окружающей среды. Чем она выше, тем быстрее схватывается цемент.

    Основные стадии затвердевания

    Используя специальные добавки, можно замедлить или ускорить процесс затвердевания раствора, а также придать ему дополнительные технические характеристики.

    Итак, многие знают, что процесс затвердевания цементного раствора условно подразделяется на два основных момента. Это схватывание и твердение.

    Что касается стадии схватывания, то длится она недолго, примерно 24 часа после того, как смесь приготовлена. Самым важным фактором, влияющим на время схватывания, является температура воздуха:

    • если температура воздуха соответствует значению в 20 градусов, это означает, что цементный раствор будет схватываться где-то через два часа после того, как произведено замешивание. А окончательное схватывание произойдет спустя три часа. Это говорит о том, что весь рассматриваемый процесс займет всего один час;
    • в случае, когда температура является близкой к 0 градусов, этот же самый процесс может затянуться и по продолжительности составить около 20 часов. Обусловлено это тем, что схватывание, точнее его начало, будет происходить только по прошествии времени от 6 до 10 часов.

    Еще одним важным фактором, влияющим на скорость процесса схватывания, являются специализированные добавки, которые либо ускоряют реакцию, либо замедляют ее.

    Застывание цемента: рис. а) – повышение прочности цемента в зависимости от времени; рис. б) – взаимодействие цемента с водой: 1 – зерна цемента; 2 – вода; 3 – гидратные новообразования; 4 – воздушные поры.

    Не забудьте, что все время схватывания раствор цемента сохраняет подвижность. Иначе говоря, он все еще поддается различным воздействиям. А осуществление каких-либо действий с еще не схватившимся цементом увеличивает период первоначального процесса (схватывания).

    Следующая стадия, характерная для бетонных растворов – твердение. Она наступает сразу же после окончания первой стадии (схватывания). Можно считать, что этот процесс может тянуться в течение нескольких лет.

    Срок, например, 28 суток, указанный в инструкции, говорит лишь о том, что на этот период времени гарантируется достижение определенной марки бетона. Первые несколько дней твердения бетона отличаются динамичностью и нелинейностью. Чтобы понять причину этой особенности, необходимо изучить данные, описывающие процесс гидратации.

    Изменение объема цемента при твердении

    Процесс твердения затворенных водой цементов сопровождается изменением объема получаемого продукта. В соответствии с нормативом лепешки, изготовленные из цемента после его затворения водой, при испытании кипячением должны изменять объем равномерно. Если вяжущее не соответствует требованиям ГОСТа, то использовать его опасно, поскольку в конструкции возникнут напряжения, которые могут привести к ее разрушению.

    Портландцемент при твердении на воздухе отличается небольшими усадочными процессами. Если же клинкер содержит большое количество свободных оксида кальция и оксида магния, то в процессе их гашения водой происходят локальные изменения объема цементного продукта, что приводит к образованию в нем трещин.

    Особенности реакции, как влияют компоненты

    Основой цемента любой марки составляют 4 минеральных соединения в разных пропорциях входящие в строительную смесь:

    • C3S трёхкальциевый силикат;
    • C3A трёхкальциевый алюминат;
    • C2S двухкальциевый силикат;
    • C4AF четырёхкальциевый алюмоферрит.

    Любой из них вступая в контакт с водой по-своему влияет на химический процесс в отдельных временных отрезках нелинейного графика превращения раствора в каменный монолит.

    Трехкальциевый силикат C3S активно участвует в процессе кристаллизации раствора в монолит на всем его протяжении. Эта химическая реакция носит изотермический характер, и соединение C3S с водой обеспечивает выделение тепла при замесе, затем снижение нагрева при перемешивании. В период схватывания энергия выделяется интенсивно и в дальнейшем, на этапе нормального твердения, 28 суток постепенно снижается.

    Трехкальциевый алюминат C3A отвечает за процесс схватывания раствора. Именно его взаимодействие с водой приводит к выделению тепла при схватывании в первое время после заливки. По мере набора прочности активность минерала слабеет, и он прекращает работу.

    Двухкальциевый силикат C2S включается в работу при выходе процесса нормального твердения на финиш (90% набора прочности бетона), то есть примерно через месяц соединения цементной смеси с водой. Его действие продолжает укреплять изделия из бетона после достижения заявленной прочности. Введение пластификаторов в смесь может сократить месячный промежуток времени и заставить работать этот компонент раньше без потери качества.

    Четырехкальциевый алюмоферрит C4AF работает как катализатор на финишном отрезке твердения бетона. Взаимодействуя с водой, двухкальциевым силикатом C2S, а также модифицирующими добавками он существенно улучшает характеристики бетона.

    Гидратация цемента — это длительный процесс взаимодействия его с водой, каждый ингредиент в нем играет основную роль на своем отрезке времени.

    Водоцементное соотношение

    Для нормального протекания процессов гидратации цемента и придания раствору необходимой подвижности требуется соблюдать оптимальное водоцементное соотношение (водопотребность). Водопотребностью цемента называют минимальное количество воды, которое обеспечивает получение цементного теста нормальной густоты. Нормальной густотой называют консистенцию, при которой пестик Тетмайера опускается в продукт на глубину, установленную нормативами.

    Читайте также:
    Монтаж наружной канализации: правила, особенности, рекомендации

    Минимальной водопотребностью обладает портландцемент – 24-28 %. Снизить этот показатель, сохранив требуемую пластичность смеси или раствора, можно введением специальных добавок – пластификаторов. Водопотребность пуццолановых цементов при наличии в них добавок осадочного происхождения составляет 35-40 %.

    Водоотделение цементного теста

    Водоотделением называют отжим воды в цементном тесте из-за гравитационного действия цементных частиц и зерен крупного и мелкого заполнителей. Вода может выступать на поверхности цементного продукта, между слоями послойно укладываемого бетона, внутри бетонного элемента вокруг заполнителей и арматуры. Наличие таких пленок воды внутри конструкции приводит к расслаиванию и снижению прочности строящегося объекта.

    Снизить водоотделение и расслаивание раствора или смеси позволяют:

    • доставка специальных готовых цементно-песчаных растворов и бетонов к месту строительства специальным транспортом;
    • соблюдение технологии укладки смесей и растворов;
    • снижение водоцементного соотношения с помощью применения пластификаторов;
    • введение ряда добавок – трепела, глины, бетонита.

    Тепловыделение цемента в процессе твердения

    Процессы гидратации цемента сопровождаются выделением тепла, которое характеризуется абсолютным выделением тепла и ходом тепловыделения во времени. Медленное выделение тепла не оказывает отрицательного влияния на технические характеристики строительной конструкции. Цементы, у которых процесс гидратации протекает быстро, со значительным повышением температуры, не рекомендуется использовать при строительстве массивных сооружений из-за температурных перепадов внутри и снаружи бетонного элемента. В этом случае возникают значительные внутренние напряжения, которые становятся причиной образования трещин в бетоне.

    Цементы, процессы гидратации которых сопровождаются значительным и интенсивным выделениям тепла:

    • с высоким содержанием трехкальциевых силикатов и алюмината;
    • содержащие значительное количество стекловидной фазы.

    Значительное выделение тепла – процесс, желательный при зимнем строительстве.

    Как повлиять на время высыхания цемента М-500

    Для того, чтобы затвердевание цемента происходило в виде постепенного набора прочности, создайте соответствующие условия. Если стройка проводится на морозе, влага из раствора замерзнет, и процесс схватывания замедлится в 3-4 раза.

    Срок затвердевания в 2 часа действителен при температуре +20 градусов и относительной влажности воздуха 60%. Для того, чтобы схватывание произошло не только быстро, но и качественно, рекомендуется защитить цемент от прямого воздействия солнечных лучей. Время от времени слой цемента нужно увлажнять, чтобы из-за быстрого испарения влаги он не потрескался.

    Когда цемент высох, и начался набор прочности, смачивайте его:

    1. Влажной соломой;
    2. Влажными опилками;
    3. Мокрой тканью или пленкой.

    Цемент М-500 отличается высокой маркой прочности, поэтому есть хорошая новость: его высыханию мало что может помешать или навредить. Ведь существует аксиома, что чем выше марка прочности цемента, тем более он устойчив к факторам окружающей среды в ходе схватывания.

    Так что в этом случае волноваться следует только за правильность пропорции смешивания сухого цемента с водой. Ведь сцепление напрямую зависит от того, как проходит реакция частиц цемента с водой.

    Если раствор густой, при температуре +20 градусов он высохнет и за час. Если более жидкий (тощий), высыхание достигает 3-х часов. Влияя на концентрацию воды в растворе, Вы влияете на скорость высыхания.

    Коррозионная стойкость цементного камня

    Ученые разделяют это понятие на химическую и физическую коррозионную стойкость. Первый показатель характеризует химическую устойчивость компонентов вяжущего к корродирующим агентам. Это свойство улучшают ограничением содержания в цементе оксида алюминия и трехкальциевого силиката. Физическую коррозионную стойкость повышают снижением пористости получаемого продукта на основе цемента, уменьшением радиуса его пор и гидрофобизацией их поверхности.

    Виды прозрачных пластиковых труб, их производство и применение

    Научные открытия не стоят на месте, и на строительном рынке постоянно появляются новые изделия. К примеру, в данный момент можно купить трубы не только из металла и пластика, но и прозрачные. Их производство основано на использовании оргстекла и поликарбоната.

    Оптические свойства у последнего из этих материалов хуже, чем у обычного стекла всего лишь на пару процентов, но при этом отмечается высокая прочность и небольшой удельный вес.

    Прозрачные полипропиленовые трубы (или выполненные из других материалов) обладают прекрасными качествами, благодаря чему они широко используются в различных отраслях и для разных целей. Особенности изделий во многом зависят от материала, из которого они произведены. Прежде чем решиться на покупку прозрачных труб, следует изучить сферу их применения, технологию производства и характеристики продукции, из которой их изготавливают.

    Применение прозрачных труб

    Характеристики, которыми отличается прозрачная пластиковая труба, позволяют задействовать ее в разных сферах деятельности:

    1. Пищевая и медицинская промышленность. Эти изделия позволяют отслеживать подачу пищи и лекарств, причем с контролем их консистенции. При этом сохраняется не только вкус продукта, но и его пищевая ценность, а вода, которая проходит по трубе, остается идеально чистой. Стоит учитывать, что в медицине немаловажно, чтобы материал не вступал в химическую реакцию с лекарственными препаратами. Благодаря этому качеству прозрачные трубы также успешно применяются в химической промышленности, и в особенности там, где необходим визуальный контроль над процессами.
    2. Мебельное производство. В этой отрасли трубы прозрачные получили широкое распространение. Из них делают различные аксессуары, стойки для баров, торговые прилавки, элементы для мебельных гарнитуров, выставочные стенды, перила для лестниц и многое другое.
    3. Реклама. При помощи таких труб получают разные световые эффекты.

    Материалы для производства

    Изготавливается прозрачная пластиковая трубка в основном из двух материалов – оргстекла и поликарбоната.

    Оргстекло (ПММА, полиметилиметакрил) входит в группу термопластов (прочитайте: “Производство и использование акриловых труб, характеристики”). Свою популярность он получил благодаря уникальным оптическим свойствам. Они заключаются в том, что поверхность блестит, но изображение не искажается.

    Сама трубка бывает не только гладкой, но и бархатистой или глянцевой. Кроме того, прозрачное изделие из оргстекла отлично поддается обработке, его можно сверлить и резать простым инструментом. А поскольку эти трубки еще и ударопрочные, они широко применяются при производстве разного оборудования. Их наружная поверхность имеет блестящую полировку, а внутренняя – матовый оттенок.

    Поликарбонат – материал, который является широко распространенным в быту и промышленности, что объясняется наличием у него определенных свойств:

    • легкость. Масса материала меньше, чем у стекла в 2,5 раза;
    • механическая прочность. По этой характеристике поликарбонат лучше акрила в целых 10 раз.
    Читайте также:
    Чем и как склеить стекло в домашних условиях

    Этот материал заслужил признание у монтажников. Прозрачная труба из поликарбоната обрабатывается обычным плотницким инструментом, ее можно стачивать, разрезать, сверлить, вкручивать в нее саморезы.

    Плюсами таких изделий являются:

    • инертность к пищевым продуктам (в том числе к молочным, питьевой воде, алкоголю);
    • возможность эксплуатации в условиях улицы, так как они выдерживают широкий температурный диапазон и его перепады;
    • устойчивость к влиянию различных химических веществ, в том числе и к агрессивным смесям.

    Производство прозрачной трубной продукции

    Для выпуска изделий ПММА используются два метода – литье и экструдирование.

    Второй из них представляет собой технологию, согласно которой происходит нагрев пластика с его дальнейшим продавливанием через кольцевидное отверстие, с целью чего используется пресс. Калибровка происходит в вакуумной камере, а изготавливаемая труба прижимается к ее стенкам благодаря атмосферному давлению. Читайте также: “Виды прозрачных трубок ПВХ, сфера применения, преимущества”.

    Процесс литья состоит из таких этапов:

    1. Заливка нагретого пластика в форму, расположенную в центрифуге.
    2. Включение аппарата на нужное количество оборотов. Жидкий акрил под влиянием центробежной силы равномерно распределяется по стенкам формы.
    3. Получается нужная конфигурация изделия после остывания материала.

    Основная причина интереса к подобным трубам – прозрачность. Их можно оформить соответственно личным предпочтениям. Но прозрачные канализационные трубы – не самый лучший вариант. Для водопровода и канализации рекомендуется использовать более практичные изделия. Читайте также: “Детально о производстве пластиковых труб – материалы и оборудование, технология”.

    Прозрачные пластиковые трубы на сегодняшний день не слишком распространены, хотя они обладают прекрасными качествами. В основном их применяют в промышленности, медицине, хотя они могут с успехом использоваться и в быту.

    Что же касается систем водоснабжения и канализации, то тут такие трубы не популярны, хотя их можно использовать и для этих целей. Это может показаться излишним, так как прозрачная трубная продукция в данном случае не выполняет особой функции. Поэтому лучше использовать в таких ситуациях более привычные изделия. Читайте также: “Применение трубки Вентури и её популярные виды”.

    Виды прозрачных пластиковых труб, их производство и применение

    Научные открытия не стоят на месте, и на строительном рынке постоянно появляются новые изделия. К примеру, в данный момент можно купить трубы не только из металла и пластика, но и прозрачные. Их производство основано на использовании оргстекла и поликарбоната.

    Оптические свойства у последнего из этих материалов хуже, чем у обычного стекла всего лишь на пару процентов, но при этом отмечается высокая прочность и небольшой удельный вес.

    Прозрачные полипропиленовые трубы (или выполненные из других материалов) обладают прекрасными качествами, благодаря чему они широко используются в различных отраслях и для разных целей. Особенности изделий во многом зависят от материала, из которого они произведены. Прежде чем решиться на покупку прозрачных труб, следует изучить сферу их применения, технологию производства и характеристики продукции, из которой их изготавливают.

    Применение прозрачных труб

    Характеристики, которыми отличается прозрачная пластиковая труба, позволяют задействовать ее в разных сферах деятельности:

    1. Пищевая и медицинская промышленность. Эти изделия позволяют отслеживать подачу пищи и лекарств, причем с контролем их консистенции. При этом сохраняется не только вкус продукта, но и его пищевая ценность, а вода, которая проходит по трубе, остается идеально чистой. Стоит учитывать, что в медицине немаловажно, чтобы материал не вступал в химическую реакцию с лекарственными препаратами. Благодаря этому качеству прозрачные трубы также успешно применяются в химической промышленности, и в особенности там, где необходим визуальный контроль над процессами.
    2. Мебельное производство. В этой отрасли трубы прозрачные получили широкое распространение. Из них делают различные аксессуары, стойки для баров, торговые прилавки, элементы для мебельных гарнитуров, выставочные стенды, перила для лестниц и многое другое.
    3. Реклама. При помощи таких труб получают разные световые эффекты.

    Материалы для производства

    Изготавливается прозрачная пластиковая трубка в основном из двух материалов – оргстекла и поликарбоната.

    Оргстекло (ПММА, полиметилиметакрил) входит в группу термопластов (прочитайте: “Производство и использование акриловых труб, характеристики”). Свою популярность он получил благодаря уникальным оптическим свойствам. Они заключаются в том, что поверхность блестит, но изображение не искажается.

    Сама трубка бывает не только гладкой, но и бархатистой или глянцевой. Кроме того, прозрачное изделие из оргстекла отлично поддается обработке, его можно сверлить и резать простым инструментом. А поскольку эти трубки еще и ударопрочные, они широко применяются при производстве разного оборудования. Их наружная поверхность имеет блестящую полировку, а внутренняя – матовый оттенок.

    Поликарбонат – материал, который является широко распространенным в быту и промышленности, что объясняется наличием у него определенных свойств:

    • легкость. Масса материала меньше, чем у стекла в 2,5 раза;
    • механическая прочность. По этой характеристике поликарбонат лучше акрила в целых 10 раз.

    Этот материал заслужил признание у монтажников. Прозрачная труба из поликарбоната обрабатывается обычным плотницким инструментом, ее можно стачивать, разрезать, сверлить, вкручивать в нее саморезы.

    Плюсами таких изделий являются:

    • инертность к пищевым продуктам (в том числе к молочным, питьевой воде, алкоголю);
    • возможность эксплуатации в условиях улицы, так как они выдерживают широкий температурный диапазон и его перепады;
    • устойчивость к влиянию различных химических веществ, в том числе и к агрессивным смесям.

    Производство прозрачной трубной продукции

    Для выпуска изделий ПММА используются два метода – литье и экструдирование.

    Второй из них представляет собой технологию, согласно которой происходит нагрев пластика с его дальнейшим продавливанием через кольцевидное отверстие, с целью чего используется пресс. Калибровка происходит в вакуумной камере, а изготавливаемая труба прижимается к ее стенкам благодаря атмосферному давлению. Читайте также: “Виды прозрачных трубок ПВХ, сфера применения, преимущества”.

    Читайте также:
    Металлический забор секционный: описание, особенности, фото | НАЗВАНИЕ САЙТА

    Процесс литья состоит из таких этапов:

    1. Заливка нагретого пластика в форму, расположенную в центрифуге.
    2. Включение аппарата на нужное количество оборотов. Жидкий акрил под влиянием центробежной силы равномерно распределяется по стенкам формы.
    3. Получается нужная конфигурация изделия после остывания материала.

    Основная причина интереса к подобным трубам – прозрачность. Их можно оформить соответственно личным предпочтениям. Но прозрачные канализационные трубы – не самый лучший вариант. Для водопровода и канализации рекомендуется использовать более практичные изделия. Читайте также: “Детально о производстве пластиковых труб – материалы и оборудование, технология”.

    Прозрачные пластиковые трубы на сегодняшний день не слишком распространены, хотя они обладают прекрасными качествами. В основном их применяют в промышленности, медицине, хотя они могут с успехом использоваться и в быту.

    Что же касается систем водоснабжения и канализации, то тут такие трубы не популярны, хотя их можно использовать и для этих целей. Это может показаться излишним, так как прозрачная трубная продукция в данном случае не выполняет особой функции. Поэтому лучше использовать в таких ситуациях более привычные изделия. Читайте также: “Применение трубки Вентури и её популярные виды”.

    Труба ударопрочная прозрачная пластиковая: свойства и применение

    Сортамент трубного проката постоянно претерпевает изменения. Например, сегодня можно приобрести не только обычную пластиковую и металлическую продукцию данной отрасли, но и прозрачные трубы. Для их изготовления используется как оргстекло, так и новейшие материалы, например, поликарбонат. Это вещество по оптическим свойствам уступает обычному стеклу всего на 1-2%, зато характеризуется высокой прочностью и обладает малым удельным весом.

    Прозрачные трубы из пластика производятся из разных материалов, но независимо от сырья, изделия обладают высокими техническими характеристиками

    Сферы применения пластиковых прозрачных труб

    Технические и эксплуатационные характеристики данных изделий позволяют использовать их в различных сферах человеческой деятельности.

    Медицинская и пищевая промышленность. Прозрачные трубы предоставляют возможность следить за подачей лекарств и пищи с постоянным контролем их консистенции. Материал полностью сохраняет пищевую ценность продукта и его вкус. Передаваемая по прозрачной пластиковой трубе вода остаётся первозданно чистой. С точки зрения медицины очень важно, что материал не вступает в реакцию с лекарственными препаратами. Это же свойство предопределило использование данных изделий в химической промышленности. В частности, в лабораторных приборах, где особо важен визуальный контроль за происходящим.

    Мебельная промышленность. Здесь из прозрачных труб из пластика производятся детали для мебельных гарнитуров современного стиля, интерьерные аксессуары, выставочные стенды, барные стойки, торговые прилавки, лестничные перила и прочее.

    Один из вариантов использования прозрачной трубы — изготовление тары различного назначения для пищевой и медицинской отраслей

    Реклама. В этой сфере с их помощью создаются разнообразные световые эффекты.

    Материалы для изготовления

    В качестве сырья для изготовления прозрачных пластиковых труб применяются, преимущественно, два материала. Остановимся на них подробнее.

    Оргстекло. Иное название этого материла – полиметилиметакрил (ПММА). Относится он к группе термопластов. Популярность обусловлена его уникальными оптическими свойствами. Это ˗ блеск поверхности при отсутствии каких-либо искажений изображения. У такой пластиковой трубки она может быть не только гладкой, но также глянцевой или бархатистой. Помимо этого, прозрачная труба из оргстекла хорошо поддаётся обработке – резке и сверлению обычным инструментом. А с учётом высокой ударопрочности, изделия данного типа нашли широкое применение в производстве различного оборудования.

    Полезная информация! Снаружи поверхность таких труб отличается блестящей полировкой, в то время как изнутри имеет матовый оттенок.

    Поликарбонат. Высокая востребованность данного материала в промышленности и быту обусловлена наличием у него следующих свойств:

    • высокая механическая прочность. По этому показателю поликарбонат превосходит акрил в 10 раз;
    • лёгкость. Весит поликарбонат примерно в 2,5 раза меньше, чем стекло.

    Оргстекло — это материал, легко поддающийся обработке, поэтому работать с трубами из него достаточно просто

    Кроме того, данный материал пользуется уважением у монтажников. Изготовленную из него пластиковую прозрачную трубку можно обрабатывать простым плотницким инструментом – сверлить, резать, стачивать и в неё безо всяких проблем можно вкрутить саморез.

    К другим преимуществам таких труб можно отнести:

    • хорошо выдерживают температурные перепады в широком диапазоне. То есть подходят для эксплуатации на улице;
    • инертность к продуктам питания (алкоголь, питьевая вода, молочная продукция);
    • устойчивость к воздействию моющих средств, растворителей, кислот и прочих агрессивных составов.

    Технологии производства прозрачных труб

    Для производства акриловых (ПММА) прозрачных пластиковых трубок применяются две технологии – экструдирование и литьё.

    Один из способов производства прозрачных труб требует использования экструдера, эта технология применяется и для выпуска других типов пластиковых трубных изделий

    Процесс экструдирования выполняется путём нагрева пластика с последующим его продавливанием через кольцеобразное отверстие. Для этого используется пресс. Калибровка осуществляется в специальной вакуумной камере. Прижимается будущая труба к её стенкам посредством атмосферного давления.

    Производство по технологии литья включает следующие этапы:

    • заливка пластика в специальную форму, размещённую в центрифуге;
    • включение этого агрегата на требуемое количество оборотов. Под воздействием центробежной силы, жидкий акрил равномерно распределится по стенкам формы;
    • необходимая конфигурация изделия получается после остывания материала.

    Особый интерес к таким трубам обусловлен их прозрачностью. Их можно оформить в соответствии со своими предпочтениями. Однако использовать прозрачные трубы при создании водопровода не рекомендуется. Для этого существуют более практичные аналоги.

    Сферы применения прозрачных пластиковых труб, их технические характеристики + монтаж

    Трубка пвх прозрачная – универсальная деталь безнапорных трубопроводов. В силу своих многочисленных преимуществ, она весьма популярна на рынке сантехники. Ее применяют как в коммерческих, так и в производственных, и даже бытовых целях для транспортировки жидких веществ. В чем состоят ее основные плюсы и минусы? Какова специфика данного продукта? Когда его можно использовать, а когда не следует?

    Прозрачные трубы ПВХ применяют для устройства водопроводных, вентиляционных сетей и оборудования для лабораторий

    Характеристики

    Показатели прозрачных полимеров выше, чем у стекла. Один из них – эластичность, хотя есть и хрупкие прозрачные материалы из пластика. Но обо всем по порядку.

    Читайте также:
    Как использовать старый абажур: 10 удивительных идей на фото

    Прочность

    Показатели прочности ПВХ труб зависят от их предназначения. Прозрачные трубы не применяются в напорных системах и не рассчитаны на сопротивление внутреннему давлению. Зато они стойки к механическим воздействиям и растяжениям.

    Твердость и склонность к царапинам у них низкая, такие трубы нуждаются в защитном слое. Это чуть ли не единственный фактор в графе «недостатки». Многие их преимущества и то, что они ударопрочный, расширяют сферу применения пластиковых прозрачных труб.

    Светопропускная способность

    У изделий из прозрачного пластика высокая светопропускная способность – немногим ниже, чем у стекла. Она может доходить до 92%, а пропускание ультрафиолетовых лучей до 73%. При специальном напылении прозрачный пластик задерживает ультрафиолет.

    Стойкость к внешним факторам

    Прозрачный материал из пластика имеет низкое водопоглощение. Стоек к проникновениям запахов и биологических микроорганизмов. На пластиковой трубе не размножается плесень, бактерии, не приживаются грибки.

    Выдерживает длительное воздействие температуры не больше +60 ˚С, хотя свойства начинает терять уже при +40 ˚С. Температура плавления прозрачного пластика составляет 160 ˚С, возгорание может начаться при 260 ˚С. Горит неохотно, при горении выделяет метилметакрилат.

    Химическая инертность

    Пластиковая прозрачная труба стойка к воздействию многих кислот и щелочей. Но ее может повредить соляная и концентрированная азотная кислоты. Еще опасна фтористоводородная кислота в разбавленном виде. Пластик можно растворить в хлоруглеводородах, ацетоне, спиртах.

    Высокая инертность прозрачного пластикового материала к углеводородам, маслам, жирам делает его часто применяемым в пищевой, медицинской промышленности.

    Особенности монтажа

    Пластиковые прозрачные трубы при обустройстве иллюминации, декоративных и функциональных трубопроводов, аквапанелей подвергаются тем же манипуляциям, как и непрозрачные полимерные трубы. Однако есть нюансы, характерные именно для изделий, способных пропускать свет, ведь важно сохранить эстетичность и прозрачность труб:

    • Для резки поликарбоната и акрила используют пилу или ножовку, ПВХ-трубы режут ножовкой по металлу или труборезом.
    • Отверстия в прозрачных трубах можно проплавить, но в этом случае вокруг образуется наплыв – грат, который необходимо убрать, кроме того, пластик темнеет вблизи мест сильного разогрева. Предпочтительнее просверлить отверстия дрелью или шуруповертом.
    • Для соединения отрезков используют фитинги из того же материала, что и трубы.
    • Перед соединением элементов трубопровода срезы очищают, шлифуют и обезжиривают.

    Важно! При использовании прозрачного пластика для изготовления светильников, гирлянд, иллюминации необходимо просушить трубы изнутри – это предотвратит запотевание и потерю прозрачности в ходе эксплуатации.

    • Поливинилхлоридные трубы изгибают без дополнительной обработки вручную. Поликарбонат предварительно нагревают до 120 градусов, а оргстекло – до 150-180, и аккуратно изгибают при помощи ручного трубогиба-пружины или металлического прута, служащего для стабилизации трубы. Использование стабилизирующего элемента необходимо для распределения напряжения, возникающего в стенках трубы при ее изгибании. Это поможет сохранить равномерную прозрачность и не допустить появления трещин.

    Важно! Изогнуть трубы можно, засыпав внутрь песок и только затем разогрев – песок стабилизирует стенки и не даст им лопнуть. Однако в этом случае важно после окончания работ промыть и просушить трубы изнутри.

    • Фиксация прозрачных труб выполняется при помощи хомутов и подвесов, которые позволяют надежно зафиксировать положение элемента трубопровода, или крюков и клипсов, которые удерживают трубы, не портя их внешнего вида.

    Сферы применения

    Дешевизна и простота обработки, стойкость к коррозиям и старению материала делает его применимым во многих областях. Прозрачные трубопроводвы используются в робототехнике, где пластиковые трубы — своеобразный «водопровод» для цветных жидкостей. А с развитием светодиодной техники, где источник света почти не нагревается, они приобретают широкое применение в гирляндах рекламного оборудования.

    Световые приборы

    Благодаря способности прозрачных пластиковых труб к рассеиванию света и высокому его пропусканию они находят широкое применение в светильниках, настольных лампах, фонарях и неоновом освещении.

    Дизайн интерьеров

    Самое широкое применение прозрачные пластиковые трубы находят в ремонте и дизайне. Благодаря разноцветным светодиодам трубы используются как подсветка элементов дизайна в интерьере зданий и помещений.

    Рекламные вывески и красочное оформление фасадов зданий редко обходятся без прозрачного пластика.

    Электроника и компьютерная промышленность

    Прозрачная пластиковая трубка часто применяется в качестве кембрика. Это эластичный фрагмент, который надевается на провода в месте контакта или пайки для изоляции. Ее прозрачность позволяет обслуживающему оператору оценить соединение контакта при осмотре и регламенте электронного оборудования.

    В различных электронных компьютерных приборах, которые имеют дело с жидкостями, применяются описываемый материал. Например, анализаторы жидкостей, синтезаторы, 3D-принтеры.

    Поливинилхлорид: основные характеристики материала

    ПВХ – первый полимерный материал, использующийся для обустройства систем водоснабжения. Он довольно дешевый, если сравнивать с другими пластмассами и железом. Трубы пвх прозрачные применяют еще и для устройства вентиляционных коммуникаций, а также при производстве лабораторного оборудования. В силу химических свойств, прозрачная трубка из поливинилхлорида не используется для отопительных систем, так как при высоких температурах (выше 100-110 градусов тепла) выделяет хлористый водород, вредный для здоровья человека. Однако, это его свойство обеспечило материалу популярность: как источник хлора он используется в пиротехнике.

    Кроме влагостойкости, он обладает также гладкостью и отталкивает грязь. Трубки пвх прозрачные можно устанавливать практически везде, коммуникации могут иметь самые разные формы и длину благодаря пластичности самого материала и легкости работы с ним при монтаже.

    Пластичность и гибкость трубок из ПВХ в значительной мере упрощает работу с ними

    Из каких материалов производится

    Свойства пластиковых труб напрямую зависят от материала, из которого они изготовлены. Хоть по виду их порой не отличишь, но разница в характеристиках заметная. Поэтому я предлагаю рассмотреть свойства полимеров.

    Поликарбонат

    Это легкий и прочный материал. Удельный вес его 1200 кг/м³, это в 2,5 раза легче стекла. Поликарбонат легко обрабатывается, его можно резать, сверлить, точить, полировать. Он не растрескается, даже если в него вкрутить саморез. Еще одно достоинство – пожаробезопасность.

    Полиметилметакрилат, или оргстекло

    Сокращенно его называют ПММА, или оргстекло. Второе название появилось благодаря высокому коэффициенту пропускания света – до 0,92. У обычного стекла этот коэффициент лежит в пределах от 0,9 до 0,85, поэтому пластик его даже превосходит. Ударная же прочность выше в 5 раз, удельная масса ниже стекла в 2,5 раза. Но даже разбившись, оргстекло не представляет такой опасности, как стекло.

    Читайте также:
    Квартира 20 кв. м. — Лучшие проекты дизайна интерьера от профессионалов (125 фото-идей)

    Поливинилхлорид

    Это мягкий и гибкий материал, который по прочности уступает всем остальным прозрачным пластиковым веществам. И хоть он имеет малый диапазон рабочих температур, от – 15 ˚С до + 60 ˚С, но имеет очень широкое распространение.

    Недостатки этого материала – разрушительное воздействие на него ультрафиолетовых лучей. Это ограничивает его применение снаружи зданий, где кроме ультрафиолета может быть температура ниже – 15 ˚С, которая также пагубно на него воздействует.

    Поливинилхлорид

    Отличительными свойствами поливинилхлорида среди пластмассовых водопроводных труб являются:

    1. Огнестойкость, которую дает добавленный в него хлор.
    2. Способность работать до давления 16 атм.
    3. Наличие допустимого диапазона температур: -10…+65 °C.

    Поливинилхлорид (ПВХ) жесткий. Но выпускаются и гофрированные трубы, которые легко гнутся.

    Соединение жесткого трубопровода производят раструбным способом: труба в трубу с уплотнительным кольцом.

    ПВХ применяют в системах канализаций, а также в качестве обсадных труб или защитной оболочки для электрических магистралей.

    При монтаже напорной канализации используется клеевое соединение.

    Технология производства

    Прозрачные пластиковые трубы изготавливают двумя основными способами: литьем и экструзией. Пресс давлением вытесняет нагретый до плавления пластиковый материал. Специальные отверстия позволяют формировать трубу на начальном этапе. Далее приспособление вытягивает остывшую часть трубы.

    Такой метод позволяет изготавливать длинные трубы, а если материал гибкий, то сматывать его в рулоны. Например, ПВХ трубы изготавливают и сматывают в бухты, где длина трубок составляет километры.

    Литье труб бесшовным методом осуществляют с помощью специальных центрифуг. Расплавленный материал заполняет форму, которая вращается с определенной скоростью. Центробежная сила равномерно распределяет расплавленный полимер до его остывания, образуя трубу нужного диаметра.

    Полиэтиленовые

    В отличие от стальных, пластмассовые трубы для водопровода не создают сопротивление току воды. Полиэтиленовый материал в этом отношении находится впереди. Его шероховатость составляет 0,005 мм.

    Полиэтилен маркируется латинскими буквами PE. Такие трубы стоят недорого, но служат долго.

    Модификации и их свойства

    Существуют такие модификации полиэтилена:

    • высокого давления (ПВД);
    • низкого давления (ПНД);
    • сшитый (PE-X).

    ПВД изготавливаются при высоком давлении, ПНД – при низком. А используются они наоборот: ПВД – до 2 атм (канализация), ПНД – до 16 атм (холодный водопровод). Оба вида эксплуатируются от -70 до +40 °C.

    Плюсы и минусы

    Единственный конкурент прозрачных пластиковых труб – это стекло: по механическим и химическим свойствам пластиковые изделия не уступают ему. А в сфере дизайна конкурируют даже с хрусталем. Во всяком случае изделия, имитирующие хрусталь, выигрывают в цене.

    Пластик по своим физическим характеристикам имеет такие плюсы:

    1. Не хрупкий. Даже когда некоторые его виды трескаются, они не образует опасных осколков.
    2. Легкий. Удельный вес значительно превышает стекло.
    3. Сравнительно дешевый.
    1. Малый температурный диапазон.
    2. Материал царапается.
    3. Некоторые виды могут тускнеть, желтеть или мутнеть, крошиться под воздействием окружающей среды.

    Общие свойства

    Используются следующие виды пластиковых труб для водопровода:

    • Полиэтиленовые;
    • Металлопластиковые;
    • Полипропиленовые;
    • Полихлорвиниловые.

    Они обладают следующими свойствами:

    1. Не боятся воздействия агрессивных веществ.
    2. Не подвержены коррозии.
    3. Являются диэлектриками.
    4. Экологически чисты.
    5. Создают минимальное сопротивление току воды.
    6. Препятствуют появлению отложений, благодаря гладким стенкам.
    7. Легкие.
    8. Не влияют на вкус воды.
    9. Имеют срок эксплуатации от 50 лет.
    10. Дешевле железных.

    Как выбирать

    При выборе труб необходимо учитывать их характеристики. Это температурный диапазон, прочность, ударопрочность, гибкость и способность к растрескиваниям.

    Если пластиковому материалу необходима последующая обработка, то лучше использовать поликарбонат. А если нужны просто декоративные прозрачные трубы внутри помещения, то используют поливинилхлорид. Если же температурный диапазон не допускает его применение, то выбирают оргстекло.

    Немаловажное значение имеет и производитель. Брендовый товар в наше время не значит дорогой. Просто брендовые производители выпускают свою продукцию на высокотехнологичном оборудовании с применением инновационных технологий. Это может даже снизить стоимость товара, увеличив его качество. Хорошую репутацию имеют Qingdao Eastop Plastic, Hebei Orient Rubber & Plastic, Borrex, Sotalight, SUNNEX.

    Металлопластик

    Трубы из металлопластика имеют слоеную структуру: наружная и внутренняя поверхности – полиэтилен, в середине – металл толщиной с фольгу, между ними – клей.

    Металлопластиковые гнутся с небольшим усилием.

    Соединение осуществляется фитингами.

    Они применяются для горячей и холодной воды, а также для отопления.

    Сферы эксплуатации

    Итак, с техническими сторонами рассматриваемых изделий вроде бы всё понятно, но где же они востребованы? И тогда я выделил несколько наиболее подходящих направлений:

    • Пищевая, химическая и медицинская промышленность. Всё логично. Используемые в изготовлении прозрачных труб материалы не вступают в химический контакт с жидкостями, которые транспортируются. То есть, вода не поменяет свой вкус, а лекарства не изменят свой состав в процессе путешествия, к тому же за ними будет удобно наблюдать, оценивая состав по цвету. Если же вы проложите такой водопровод дома, то можете также быть уверены в аутентичности жидкости, вытекающей с крана. К тому же при этом можно выгодно использовать эстетическую составляющую бегущего за незримой стенкой ручейка;


    Прозрачные трубы для воды подходят превосходно

    • Изготовление предметов интерьера. Это преимущественно касается изделий из поликарбоната, отличающихся высокой прочностью. Из них можно создавать самые разнообразные конструкции, которые будут поражать своей красотой и воздушностью;


    Аквапанель из прозрачных труб выглядит просто фантастически

    • Декорирование и рекламная индустрия. Соединение источников света с прозрачными трубами позволяет достигнуть поразительных оптических эффектов, что можно применять при желании выделить и подчеркнуть какую-либо зону в помещении.
    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: