Твердение бетона в воде: Купить влагостойкий бетон по цене производителя в СПБ

Автор

Содержание

Как сделать бетон, твердеющий в воде? | Строю для себя

Источник фото: https://ms11.ru/

Добрый день, уважаемые гости и подписчики канала "Строю для себя"!

Иногда приходится сталкиваться с ситуациями, в которых необходимо проводить бетонные работы на мокром основании или будучи совсем в воде. Это могут быть работы, связанные с сооружением колодцев, строений на участках с высоким уровнем УГВ или опорами для мостиков на берегу водоемов и уверен, есть еще масса случаев, где такая потребность существует.

Для начала, вкратце я хотел бы коснуться, что такое бетон. Бетон - это искусственный строительный материал, твердеющий благодаря связующему веществу. В 99% случаев связующим веществом выступает цемент, а заполнителем - песок и щебень.

И, если вы уже пробовали, то знаете, что бетон на основе обычного портландцемента при попытках бетонирования в чересчур влажных условиях - не оправдывает возлагаемых на него ожиданий и раскисает в воде.

В нашем же случае, чтобы химическая реакция кристаллизации цемента могла естественным образом протекать в условиях воды - требуется специальный цемент. И этим чудо веществом - является глиноземистый цемент (для удобства буду использовать "ГЦ").

Глиноземистый цемент - Источник фото: http://ogneupor-samara.ru/produkciya/neformovannye-ogneupory/glinozemistyj-cement
У меня есть статья по восстановлению и усилению старых фундаментов частных домов, где как раз и используется данная разновидность цемента, поскольку он является саморасширяющимся и при правильной организации работ он "подхватывает" снизу старое здание, что позволяет обеспечить высокую эффективность холодного шва! (Ссылка на статью)

Большого распространения в частном домостроении данный вид цемента не получил в силу 4-х кратной цены от обычного портландцемента, но даже несмотря на это, такой продукт в действительности упрощает работы в разы и экономит время и нервы, поскольку через 15 ч. прочность бетона уже достаточна для введения сделанной конструкции в эксплуатацию.

На практике, раствор, созданный на основе такого цемента начинает твердеть уже через полчаса после добавления воды. И для нормального обеспечения твердения смеси под водой, температура её должна составлять +15-20°С. Полученные строительные составы на ГЦ - водонепроницаемы, огнеупорны и химически стойки.

Характеристики ГЦ

Основное же применение он находит в промышленной сфере, где требуется достижение повышенной прочности в очень короткие сроки: возведение морских конструкций, холодных скважин, аварийное восстановление мостов и дамб, герметизация скважин и сооружение конструкций с нагревом до 1700°С.

Дополнительно ко всему, процесс твердения происходит с достаточным выделением тепла (экзотермическая реакция), что позволяет успешно производить работы в условиях низких температур.

Оптимальное отношение воды к цементу – 0,4, т.е. на 1 кг. ГЦ требуется 0,4 л. обычной воды. И один куб.метр бетона требует 350 кг. ГЦ

Маркируется ГЦ по пределу прочности на сжатие: ГЦ-40, ГЦ-50, ГЦ-60, где цифра выражает давление в МПа.

Таким образом, думаю, что представленная статья раскрыла для Вас уникальные свойства ГЦ, который может применяться не только в промышленности, но и для ряда задач в частном домостроении!

Буду рад, если статья вам стала полезна!

Отсутствует гидроизоляция между цоколем и стеной! Фото последствий и как устранить причину?

Почему подбетонку под фундамент делать выгодно?

Какой срок службы медной электропроводки после монтажа?

Время твердения бетона в зависимости от температуры

Твердением цемента
называют процесс превращения цементного теста, состоящего из смеси цемента с водой, в камневидное тело — цементный камень.

Содержание

Химия твердения бетона. Образование цементного камня

Прочность цементного камня при нормальных условиях (теплая и влажная среда) продолжает нарастать многие годы. Опыты показали, что прочность его в воденарастает в течение 30 лет (дальнейшие систематические исследования не производились).

Твердению предшествует схватывание, т. е. процесс, в течение которого цементное тесто постепенно теряет пластичность, загустевает, но еще не приобретает прочности.

В соответствии с теорией твердения цемента, созданной академиком А. А. Байковым и развитой в дальнейшем другими советскими учеными (профессорами В. Н. Юнгом, Ю. М. Буттом, А. Е. Шейниным), процесс твердения представляет собой сложное физико-химическое явление: в составе цементного камня образуются новые соединения, которых не было в цементном клинкере.

Основное химическое соединение, входящее в состав цементного клинкера трехкальциевый силикат —- подвергается гидролизу разложению водой) и гидратации (соединению с водой) с образованием двух новых соединений: двухкальциевого гидросиликата 2СаО • SiO2 ад и гидрата окиси кальция.

Разложение идет по следующей реакции:

ЗСаО • SiO2+nН,О=2СаО • SiO2(n-1 )Н2 О + Са(ОН)2.

Таким образом, при твердении цемента выделяется свободный гидрат окиси кальция Са(ОН)2. Это легко установить при помощи фенолфталеина, при действии которого получается яркомалиновое окрашивание.
Другое соединение в цементном клинкере — двухкальциевый силикат—гидратируется очень медленно и образует

2СаО • SiO2 •mh3O.

Трехкальциевый алюминат подвергается быстрой гидратации по реакции:

ЗСаО • А12О3+6Н2О=ЗСаО • А12О3 • 6Н2О.

Под воздействием воды на поверхности цементных частиц образуются двухкальциевый гидросиликат, гидрат окиси кальция и трехкальциевый гидроалюминат. Гидросиликат кальция почти нерастворим в воде и выделяется в коллоидальном состоянии, в виде студенистых оболочек, на поверхности црментных частиц.

Гидроокись кальция и трехкальциевый гидроалюминат растворяются в воде, но в небольшом количестве, и раствор быстро становится насыщенным, а в дальнейшем пересыщенным. Вследствие этого при продолжающейся химической реакции новые порции гидроокиси кальция и трехкальциевого гидроалюмината выделяются также в коллоидальном состоянии. Все указанные вещества образуют вокруг частиц цемента оболочку так называемого геля (студня).

Гель обладает склеивающей способностью, которая тем больше, чем меньше он разжижен водой, т. е. чем меньше водоцементное отношение ; -гель склеивает частицы цемента, а в цементно-песчаном растворе и зерна песка. В результате цементное тесто начинает густеть и терять пластичность — оно схватывается.

В дальнейшем гидроокись кальция и трехкальциевый гидроалюминат из коллоидального состояния переходят в более устойчивое мелкокристаллическое; выделяющиеся микрокристаллы пронизывают гель и срастаются. Одновременно гель, состоящий теперь главным образом из гидросиликата кальция, уплотняется, отчасти потому, что высыхает (если цемент твердеет на воздухе), отчасти из-за что внутрь цементных частиц отсасывается вода. Вода проникает в глубь частиц цемента постепенно, и в результате все и новые его порции вступают в химическую реакцию.

Гидросиликат кальция может в дальнейшем частично выкристаллизоваться. Соотношение между объемами гелеобразной и кристаллической частей твердеющего цементного камня в каждый данный момент влияет на его прочность, усадку, ползучесть и другие свойства, как это доказано проф. А. Е. Шейкиным.
Если цемент твердеет на воздухе (всегда содержащем углекислый газ), то имеет место еще карбонизация гидроокиси кальция:

Са(ОН)2+СО=СаСО3+Н2О.

Она происходит главным образом с поверхности цементного камня или бетона. Это доказывается тем, что при действии фенолфталеина на поверхность затвердевшего цементного камня он не окрашивается в малиновый дает; если же разломать этот камень и подействовать фенолфталеином на место свежего излома, то легко обнаружить, что свободная гидроокись кальция содержится в середине образца, а по краям ее нет.

Процессы образования геля, его кристаллизации и уплотнения, а также карбонизации приводят к превращению цементного теста в искусственный высокопрочный каменный материал.

Эти процессы протекают сначала быстро, затем медленнее; в особенности медленно гель уплотняется. В соответствии с этим прочность цементного камня в первые 3—7 дней нарастает быстро, затем медленнее, а спустя 3 месяца — очень мало. Прочность цемента обычно испытывают через 3, 7 и 28 дней.
Даже через несколько месяцев твердения цемента внутренняя часть его зерен, наиболее крупных, еще не успевает вступить в реакцию с водой. При повторном помоле затвердевшего цемента и смешивании с водой он может снова твердеть, но прочность получается уже невысокой.

Нарастание прочности цементного камня

Нарастание прочности цементного камня имеет большое значение для строительства, так как позволяет постепенно увеличивать нагрузки на сооружения. Однако такое непрерывное повышение прочности может происходить только при твердении цементного камня в теплой и влажной среде. Если цементный камень будет находиться в сухой среде, то после испарения воды и уплотнения геля твердение приостановится.

При твердении в течение длительного срока в воде цементный камень получается более прочным, чем при твердении на воздухе.

Нормальными условиями для твердения бетона считаются: температура 15—20° и относительная влажность окружающего воздуха 90—100%, создаваемая в специальной камере или путем засыпки бетона песком либо опилками, которые постоянно увлажняют.

Твердение бетона в зависимости от температуры

Если бетон твердеет все время в воде, то он в конечном счете получается более прочным, чем при твердении на воздухе. В сухой среде через некоторое время после того, как окончится поглощение воды цементом и оставшаяся свободная вода испарится, твердение бетона прекращается. Обычно это происходит через несколько месяцев.

Бетон твердеет постепенно, причем прочность его при благоприятных температуре и влажности непрерывно повышается. В первые 7—14 дней после изготовления прочность бетона (на обыкновенном цементе) нарастает быстро, в дальнейшем же, особенно после 28 дней, это нарастание, как показывают результаты опытов, замедляется.

Твердение бетона при температуре ниже нормальной (ниже 15°) замедляется, а при температуре ниже 0° практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности (в горячей воде с температурой до 80°, во влажном, паре с температурой 60—80° или в автоклаве при действии насыщенного водяного пара высокого давления и температуры) твердение идет значительно быстрее, чем в нормальных условиях.
Это имеет большое практическое значение при бетонных работах зимой и при изготовлении бетонных и железобетонных деталей. Прогревают бетон паром или электрическим током. Кроме ускорения твердения бетона при помощи тепла часто применяют химические средства; в воду при изготовлении бетонной смеси вводят химические ускорители — хлористый кальций или др.

Для расчета состава бетона заданной прочности в любой срок, а также для решения вопроса о возможности распалубки и загрузки сооружений можно применять простую формулу, полученную на основании опытов. Установлено, что прочность бетона при нормальных условиях твердения повышается приблизительно пропорционально логарифму времени:

Rn=R28 • lgn/lg28
где: Rn — прочность бетона (предел прочности при сжатии) в любой срок;
R'28 — прочность бетона в возрасте 28 дней;

lgn—десятичный логарифм возраста бетона, выраженного в днях.

Эта формула применима только для обыкновенного портландцемента средних марок и дает удовлетворительные данные, начиная с n=3. Действительная прочность бетона может быть определена только испытанием контрольных образцов, твердеющих в условиях, аналогичных имеющимся в бетонном сооружении, или, еще точнее, испытанием бетона в самом сооружении.

Ускоритель твердения бетона

При повышении температуры среды или воды, на которой затворяется цемент, схватывание его значительно ускоряется. При понижении температуры схватывание замедляется, а при температуре ниже нуля прекращается, если только не добавлены соли, снижающие точку замерзания воды

На строительстве часто (например, для быстрой распалубки, при зимних бетонных работах и т. п.) требуется ускорить твердение цемента, а следовательно, и бетона.

Для этого пользуются химическими ускорителями, обогревают бетон паром или применяют электропрогрев.

Из химических ускорителей наиболее часто используют хлористый кальций СаСl2.

Эта дешевая соль, получающаяся на химических заводах как побочный продукт при производстве соды или хлора, применяется на бетонных работах в виде раствора, вводимого при изготовлении бетонной смеси.

Хлористый кальций берется в небольшом количестве — от 1,5 до 3% от веса цемента. Оптимальный процент добавки хлористого кальция устанавливается для каждого цемента при помощи специальных опытов. При правильно выбранном проценте добавки прочность цемента или бетона повышается по сравнению с прочностью материала без добавки:

  • при сроке твердения 3 дня — примерно в 2 раза;
  • 7 дней -— в 1,5 раза;
  • 28 дней — в 1,1 раза.

Если добавки взято слишком много, то схватывание может недопустимо ускоряться, а прочность, быстро нарастая в первые дни, окажется в дальнейшем ниже, чем у цемента без добавки.

Схватывание цемента с добавкой хлористого кальция должно ускориться не более, чем в 2 раза.

Действие хлористого кальция основано на соединении его с гидроокисью кальция, выделяющейся при твердении цемента, и образовании мало растворимой хлорокиси кальция.
Хлористый кальций ускоряет твердение не только обыкновенного портландцемента, но также шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента.

При отсутствии хлористого кальция можно применять слабый раствор соляной кислоты (1—2%-ный раствор НС), так как она, реагируя с гидроокисью кальция в твердеющем цементе, вызовет образование хлористого кальция по реакции:

Са(ОН)2+2НСl = СаСl2+2Н3О.

Усадка бетона при твердении

Усадку и расширение бетона учитывают при проектировани бетонных конструкций. Процесс твердения бетона сопровождается изменением его объема

При твердении на воздухе бетон дает усадку, при твердении в воде он не изменяется в объеме или незначительно разбухает.

В больших массивах бетон может расширяться вследствие нагревания до 30—60° (в силу внутреннего выделения тепла). Величина этого расширения значительно превосходит усадку. Коэффициент температурного расширения обычного бетона равен 0,00001. Коэффициент усадки в расчетах обычно принимается равным 0,00015, т. е. на 1 м длины бетонного сооружения усадка составляет 0,15 мм.

Усадка вызывается давлением воды в капиллярах цементного камня при ее испарении. Опытами установлено следующее:

  1. усадка бетона тем больше, чем выше содержание в нем цемента и воды;
  2. быстро схватывающиеся и высокопрочные портландцементы, а также пуццолановый портландцемент обычно вызывают большую усадку бетона;
  3. усадка больше при мелкозернистых и пористых заполнителях;
  4. влажный режим твердения и специальные покрытия не дают бетону быстро высыхать с поверхности, тем самым устраняются последствия большой и неравномерной усадки (трещины)

Усадку и расширение бетона учитывают при проектировани конструкций и производстве бетонных работ в сооружения большой длины устраивают специальные швы, в массивных сооружениях бетон укладывают отдельными блоками, применяют цементы с минимальными тепловыделением и усадкой. Это особенно важно при выборе цементов для гидротехнических сооружений

Условия твердения бетона и уход за ним

Твердение бетона представляет собой сложное физико-химическое явление, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения.

Вода проникает вглубь частиц цемента постепенно, в результате все новые его порции вступают в химическую реакцию. Поэтому бетон твердеет постепенно. Даже через несколько месяцев твердения внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20 (±2)°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%, создаваемой в специальной камере или при засыпке бетона постоянно увлажняемым песком либо опилками.

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

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

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

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

Продолжительность твердения имеет большое практическое значение при бетонных работах. Ускорение твердения необходимо, когда требуется быстрое нагружение конструкции эксплуатационной нагрузкой или раннее распалубливание, а главным образом при работах зимой и при изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители (хлористый кальций, хлористый натрий, нитрат кальция, поташ, сернокислый глинозем, хлорное железо, строительный гипс), вводимые при приготовлении бетонной смеси. Процентное содержание добавок устанавливается экспериментальным путем или принимается в соответствии с указаниями специальных инструкций.

Добавка хлористых солей (хлористого кальция, хлористого натрия или хлорного железа) допускается к бетону неармированных конструкций не более 3% от веса цемента, к бетону армированных конструкций — не более 2%. Также по  этой теме можно дополнительно почитать в разделе Бетон с противоморозными добавками.

Добавки-ускорители не допускается вводить в бетонные смеси, предназначенные для изготовления:

  • предварительно напряженных железобетонных изделий и конструкций с проволочной арматурой диаметром 5 мм и менее;
  • железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации при относительной влажности воздуха более 60%, а также утеплителя для кровельных покрытий в случае применения хлористых солей;
  • конструкций, на поверхности которых не может быть допущено образование высолов, если при экспериментальной проверке установлено их появление;
  • изделий автоклавного твердения;
  • бетонных и железобетонных конструкций, которые возводятся в зонах блуждающих токов.

Добавки-ускорители запрещается вводить в бетонные смеси, приготовляемые с использованием глиноземистых цементов.

В производстве сборного железобетона, а в холодное время года и для монолитного бетона широко применяют для ускорения твердения прогревание бетона паром или электрическим током.

Иногда при аварийных восстановительных работах применяют дорогостоящий глиноземистый цемент, который через сутки твердения дает 80—90% 28-дневной прочности.

Ускоряют процесс твердения особо быстротвердеющие портландцемента (ОБТЦ) и быстротвердеющие портландцемента (БТЦ), а также жесткие бетонные смеси.

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

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

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей и систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (мешковиной, слоем песка, опилок и др.). В зависимости от климатических условий частота поливки влагоемкого покрытия должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 70% проектной прочности.

Поливают бетон из брандспойтов с наконечниками, разбрызгивающими струю.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и крутонаклонные поверхности поливать непрерывным током воды через систему трубок с мелкими отверстиями. В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно.

Свежеуложенный бетон, находящийся в соприкосновении с текучими грунтовыми водами (особенно агрессивными), должен быть защищен от их воздействия путем временного отвода воды, устройства изоляции и другими средствами в течение 3 суток, если он изготовлен на глиноземистом цементе, и 14 суток при изготовлении на прочих цементах.

Укрытие и поливка бетона требуют значительной затраты труда, поэтому поверхности, не предназначенные в дальнейшем для монолитного контакта с бетоном и раствором (например, площадки, дороги, аэродромные покрытия, полы, перекрытия), а также торкретные слои допускается вместо укрытия и поливки покрывать специальными покрасочными составами и защитными пленками (лаком «этиноль», дегтевыми и битумными эмульсиями, разжиженным битумом, полимерными пленками).

Ограждающие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях, к влажности которых предъявляются особые требования водой не поливают, а покрывают покрасочным составом и пленками предохраняющими бетон от увлажнения.

Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигнет прочности 15 кг/см2. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированной конструкции допускается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.

Состав мероприятий по уходу за бетоном, порядок и сроки их проведения устанавливаются строительной лабораторией и утверждаются техническим руководством строительства.

Способы регулирования температурного режима в бетоне массивных конструкций с начала укладки бетонной смеси до момента замоноличивания межблочных швов и режимы охлаждения бетона устанавливаются в проекте сооружения или в проекте производства работ.

Мероприятия по уходу за бетоном заносятся в «Журнал бетонных работ».

  1. Бетоноведение
  2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
  3. Бетонные работы в зимних условиях
  4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
  5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
  6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
  7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

Твердение бетонов – процесс набора необходимой прочности

21. 01.2015


Нужен бетон?
Мы доставим его Вам!
Звоните!
+7 (961) 018-50-00
+7 (903) 630-01-02
+7 (4822) 57-77-48

Твердение бетонов – достаточно сложный физико-химический процесс, в котором цемент, вступая во взаимодействие с водой, создает новые соединения. Внутрь цементных частиц вода проникает медленно и постепенно, вследствие чего все ее новые порции принимают участие в химической реакции. Именно поэтому твердение бетонной смеси происходит постепенно – даже после нескольких месяцев застывания некоторая часть цементных зерен (особенно расположенных внутри) в реакцию с водой вступить не успевает.

Условия твердения

Если окружающие условия благоприятные, то прочность товарного бетона постоянно увеличивается. Для нормального твердения смеси нужна положительная температура, идеальная – в пределах 20 градусов с влажностью воздуха не менее 90 процентов. Такие условия создаются в специальных камерах, также можно создать их, засыпая залитый бетон опилками и песком, при этом постоянно увлажняя.

При оптимальных условиях твердение и увеличение прочности бетона происходит достаточно быстро – в течение 7-14 дней он (если приготовлен на портландцементе) набирает до 70 процентов прочности. После этого увеличение прочности замедляется, но полностью не прекращается даже спустя несколько лет. Так что можно сказать, что твердение бетона – процесс бесконечный.

Если твердение бетонной смеси происходит в воде, то ее прочность будет гораздо выше, чем если бы это происходило на открытом воздухе. Ведь в сухой среде через несколько месяцев влага из бетона полностью испарится, вследствие чего процесс твердения и набора прочности существенно замедлится. Происходит это потому, что какая-то часть внутренних зерен цемента попросту не успеет вступить в реакцию с водой. А это значит, пока бетон не достигнет минимальной расчетной прочности, его высыхания не следует допускать. Желательно при производстве бетона в сухую и теплую погоду добавить в него побольше воды. Также следует знать, что в ветреную погоду открытые поверхности бетона, ребра и углы застывают быстрее, нежели внутренние части, поэтому следует защищать их от преждевременного высыхания, пока они не достигнут заданной прочности.

Во время твердения бетона его объем обязательно изменяется – в это время он дает усадку, причем в поверхностных зонах она происходит быстрее, чем во внутренних, так что если в процессе твердения влажность бетонной смеси будет недостаточной, то после высыхания на поверхности будут образовываться мелкие трещины. Помимо этого образование трещин возможно вследствие неравномерного подогрева бетонного блока в результате выделения тепла при твердении и схватывании цемента. Трещины существенно снижают качество, долговечность и прочность бетона.

Продолжительность твердения имеет значительное практическое значение при производстве строительных работ. Искусственно ускорять процесс нежелательно, хотя это и возможно, но только в тех случаях, когда необходимо в сжатые сроки обеспечить необходимой эксплуатационной нагрузкой строительные конструкции или раньше срока демонтировать опалубку. В основном ускорение твердения оправдано зимой, при отрицательной температуре, либо при изготовлении железобетонных конструкций. Доставка бетона в зимнее время на объекты должна осуществляться специализированным автотранспортом, желательно, с подогревом.

Чтобы твердение бетонов и набор прочности происходило в соответствии с установленными нормами, после заливки за состоянием смеси нужно следить – при необходимости увлажнять, оберегать от повреждений и сотрясений, не допускать резких перепадов температуры.

Смотрите также:

Все статьи

все новости

Твердение бетона - статья от компании «БетонТрансСтрой»

Основной материал бетонной смеси – цемент – при взаимодействии с водой твердеет и начинает превращаться в цементный камень. Как происходит процесс твердения? Почему иногда нужно повлиять на скорость схватывания и последующего твердения? Ответы на эти вопросы представлены в данном материале.

Заводы, специализирующиеся на выпуске товарного бетона или ЖБИ, используют специальные добавки. Добавление некоторых средств позволяет существенно сократить срок пропаривания железобетонных изделий, а значит, значительно сократить расходы на оплату электроэнергии. Кроме того, снижаются трудозатраты на процессы вибрирования, уменьшается скорость оборачивания опалубки/формоснастки, улучшаются качественные характеристики и эксплутационные свойства товарного бетона и/или ЖБИ. Достичь таких результатов возможно благодаря применению или специальных добавок, или цемента. На рынке существует огромное количество таких добавок в товарный бетон.

Процесс набора прочности делится на две стадии:

  1. схватывание

    Первый этап длится в течение первых суток жизни бетона. От чего зависит конкретная скорость схватывания цементного раствора или бетона? Во-первых, от окружающего температурного режима. Классическая расчетная температура - 20 градусов по Цельсию. В таких условиях процесс схватывания цемента запустится уже через два часа после затворения, а закончится – через три. Это означает, что схватывание в данном случае займет всего один час. При температуре, например, в 0 градусов по Цельсию, схватывание длится в среднем 15-20 часов. Начнется процесс ориентировочно через 6-10 часов после затворения бетона. Соответственно, при высоких температурах (например, условия при пропаривании железобетонных изделий в камерах) схватывание пройдет всего за 10-20 минут.

    Интересно, в течение всего процесса цементный раствор или бетон остаются подвижными – они подвергаются влиянию дополнительных составов и манипуляций. Здесь действует принцип тиксотропии. Воздействие на несхватившийся бетон возможно. Однако процесс схватывания цементного раствора в таком случае займет большее количество времени. Кстати, в связи с этой причиной транспортировка товарного бетона проводится в специальных бетоносмесителях. В течение всего периода доставки оборудование перемешивает смесь. Так можно замедлить процесс схватывания и сохранить базовые качественные характеристики и эксплуатационные свойства продукции.

    Однако излишнее продление схватывания может существенно навредить уровню качества товара. Иногда миксерами перемешивают бетонную смесь более 10 часов подряд, пока готовится разгрузка строительного материала. В строительной сфере такой процесс называется свариванием бетона. При постоянном перемешивании происходят необратимые химические реакции и процессы, негативно влияющие на общий состав и свойства товара. Особый вред бетонной смеси наносится в жаркое время года – при высоких температурах схватывание может происходить за считанные минуты.

  2. твердение

    Вторая стадия – твердения – может идти не один год. Этот этап наступает сразу же после схватывания цемента. Регламентированный срок – 28 суток – указывается лишь для того, чтобы гарантировать ту или иную марку бетона. На самом деле, схватывание (набор прочности железобетонных изделий) идет в течение нескольких лет. В первые же дни и недели после укладки бетона процесс набора прочности идет более динамично. Почему? Причины скрываются в процессах гидратации цемента.

Гидратация цемента и минералогический состав материала

Основа портландцемента – это четыре компонента-минерала. Они получены на разных стадиях производства цемента.

Перечень минералов:

  • C4AF - четырехкальциевый алюмоферит;
  • C2S - двухкальциевый силикат;
  • C3A - трехкальциевый алюминат;
  • C3S - трехкальциевый силикат.

Поведение каждого такого компонента отличается на разных этапах схватывания и твердения. Так, например, одни минералы начинают взаимодействовать с водой затворения сразу, у других же минералов продолжительность реакции занимает больше времени. Рассмотрим каждый минерал в отдельности.

Вещество

Функции и задачи

C3S

трёхкальциевый силикат

Минерал 3CaO x SiO2 участвует в процессах набора прочности цемента в течение всего периода его существования. Этот компонент является главным в период первых дней жизни бетона.

Процесс гидратации – изотермический, а значит, в ходе химической реакции выделяется некоторое количество тепла. Именно данный минерал и способствует выделению тепла.

C3S «согревает» раствор цемента при затворении, а до начала схватывания прекращает свой «обогрев». В течение обозначенного периода минерал выбрасывает тепло. А после таких процессов происходит плавное снижение температурного режима.

Однако действие силиката значимо только в первый месяц жизни ЖБИ сооружения или бетонной конструкции. В регламенте срок обозначается в 28 дней. По истечении данного срока влияние трехкальциевого силиката на процесс нарастания прочности цементного раствора существенно уменьшается.

C2S

двухкальциевый силикат

Состав минерала 2CaO x Si02. Этот двухкальциевый силикат, напротив, начинает действие спустя регламентируемые 28 суток. Однако процесс действия компонента можно запустить раньше: достаточно добавить специальные средства в цементный раствор.

Общий срок действия C2S – несколько лет. Компонент активен в течение всего периода набора прочности бетона, ЖБИ или железобетона.

C3A

трёхкальциевый алюминат

Формула компонента – 3CaO x Al2O3. Минерал является самым активным из всех представленных в этой таблице. Деятельность трехкальциевого алюмината начинается одновременно с процессом схватывания. Минерал активен и значим в течение первых суток жизни железобетона или бетонной смеси. Однако в дальнейшем (при твердении и наборе прочности) влияние этого компонента минимально.

C4AF

четрыёхкальциевый алюмоферит

Состав минерала 4CaO x Al2O3 x Fe2O3. Компонент играет незначительную роль в процессах твердения и набора прочности, оказывая небольшое влияние на поздних сроках твердения на набор прочности.

Все компоненты, представленные в таблице, вступают в химическую реакцию (при затворении водой). Благодаря этому химическому взаимодействию, происходят важные процессы: первоначальное нарастание, последующее сцепление и заключительное осаждение кристаллов значимых гидратированных соединений. Гидратация по принципу работы практически идентична кристаллизации.

Проведенные исследования и испытания, инновационные разработки ученых НИИ и других лабораторий позволили воздействовать на любые стадии гидратации цемента и качественных характеристики бетона.

В компании «БетонТрансСтрой» возможно приобрести товарный бетон, а также специальные растворы с современными добавками. Такие добавки существенно улучшают показатели водонепроницаемости, морозостойкости, устойчивости к механическим повреждениям и химическим воздействиям, подвижности и т.д. Импортное бетоносмесительное и дозирующее оборудование на заводах компании позволяет добиться максимальных результатов. Как итог – выпуск качественных однородных бетонных смесей и цементных растворов.

Для получения более полной технической информации о предлагаемых сортах материала, а также способах оплаты и условиях доставки товара обратитесь к менеджерам компании «БетонТрансСтрой».

Условия твердений бетона и уход за ним

Категория:

   Уход за бетоном и контроль его качества

Публикация:

   Условия твердений бетона и уход за ним

Читать далее:



Условия твердений бетона и уход за ним

Твердение бетона представляет собой сложное физико-химическое явление, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения.

Вода проникает в глубь частиц цемента постепенно, в результате все новые его порции вступают в химическую реакцию. Поэтому и бетон твердеет постепенно. Даже через несколько месяцев твердения внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%, создаваемой в специальной камере или при засыпке бетона постоянно увлажненным песком либо опилками.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

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

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

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

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

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

Для ускорения твердения бетона применяют д@бавки-ускорите-ли, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией. При этом количество добавок-ускорителей твердения бетона в процентах от массы цемента не должно превышать следующих величин: сульфат натрия — 2%, нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-сульфат натрия и нитрит-нитрат-хлорид кальция — 4%, хлорид кальция в бетоне армированных конструкций — 2%, в бетоне неармированных конструкций — 3 .

Добавки-ускорители твердения не следует вводить при применении глиноземистого цемента, а также в конструкциях, армированных термически упрочненной сталью, кроме сульфата натрия в железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в зонах действия блуждающих токов. Кроме того, добавки хлорида кальция, нитрит-нитрат хлорида кальция не допускается применять в предварительно-напряженных конструкциях, а добавки хлорида кальция — и в конструкциях с ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром 5 мм и менее, а также в железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде (агрессивность среды устанавливается по СНиП П-28—73).

Полный перечень ограничений по применению добавок-ускорителей в конструкциях приведен в СНиП III-15—76.

В производстве сборного железобетона широко применяют для ускорения твердения тепловую обработку бетона паром или электрическим током. Введение в бетонную смесь добавок-ускорителей твердения сокращает продолжительность тепловой обработки.

Иногда при аварийных восстановительных работах используют дорогостоящий глиноземистый цемент, который через сутки твердения дает 80—90

28-дневной прочности.

Ускоряют процесс твердения особо быстротвердеющие портландцемента: (ОБТЦ) и быстротвердеющие портландцемента (БТЦ), а также жесткие бетонные смеси на обычных цементах.

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

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

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей, систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (брезентом или мешковиной), а при отсутствии этих материалов поверхность бетона закрывают через 3—4 ч после укладки бетона слоем песка или опилок и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки влагоемкого покрытия должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70% проектной прочности.

Поливают бетон из брандспойтов с наконечниками, разбрызгивающими струю.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки до истечения срока поливки (например, опалубки колонн, стен, боковых щитов балок) поливают и распалубленные вертикальные поверхности бетонных конструкций. Наиболее эффективно вертикальные и круто наклонные поверхности поливать непрерывным током воды через систему трубок с мелкими отверстиями. В жарком сухом климате этот способ полива применяют обязательно.
Свежеуложенный бетон, находящийся в соприкосновении с текучими грунтовыми водами (особенно агрессивными), должен быть защищен от их воздействия путем временного отвода воды, устройства изоляции и другими средствами в течение 3 суток, если он приготовлен на глиноземистом цементе, и 14 суток при приготовлении на прочих цементах.

Укрытие и поливка бетона требуют значительной затраты труда, поэтому поверхности, не предназначенные в дальнейшем для монолитного контакта с бетоном и раствором (например, площадки, дороги, аэродромные покрытия, полы, перекрытия), а также слои набрызгбетона допускается вместо укрытия и поливки покрывать специальными окрасочными составами и защитными пленками (лаком «этиноль», дегтевыми и битумными эмульсиями, разжиженным битумом, полимерными пленками).

Ограждающие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях, к влажности которых предъявляются особые требования, водой не поливают, а покрывают окрасочным составом и пленками, предохраняющими бетон от увлажнения.

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

Состав мероприятий по уходу за бетоном, порядок и сроки их проведения устанавливаются строительной лабораторией и утверждаются техническим руководством строительства.

Способы регулирования температурно-влажностного режима в бетоне массивных конструкций гидротехнических сооружений с начала укладки бетонной смеси до момента замоноличивания межблочных швов и режимы охлаждения бетона устанавливаются в проекте сооружений или в проекте производства работ и регламентированы СНиП Ш-45—76.

Мероприятия по уходу за бетоном ежедневно заносят в «Журнал бетонных работ».

Рекламные предложения:


Читать далее: Контроль качества бетона и приемка работ

Категория: - Уход за бетоном и контроль его качества

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Увлажнение бетона

Приготовление, транспортировка и укладка приготовленного бетона, начало очень важного процесса при проведении бетонных работ – гидратации входящего в состав бетона цемента. Вода выполняет очень важную роль в растворе, без нее не может происходить твердение бетона. Гидратация это постепенный набор прочности бетона, в результате которого получается прочное монолитное соединение. Большую роль в процессе твердения бетона играют погодные условия и температура окружающего воздуха.

Твердение бетона

Бесконтрольны и быстрый выход влаги из уложенного бетона приводит к обезвоживанию и как следствие к потере прочностных характеристик. Результатами быстрого высыхания бетона могут быть:

  • замедление процесса твердения, гидратации и набора прочности;
  • появление на поверхности бетона мелких трещин;
  • появляются микротрещины в бетоне;
  • понижение прочностных качеств до 40%. В результате потерь полученная прочность будет 60% от запроектированной;
  • снижение морозоустойчивости газо- и водопроницаемости.

Для того чтобы предотвратить все эти негативные последствия быстрого испарения воды, необходимо производить увлажнение бетона.

Первоочередные мероприятия ухода

Недостаток воды приводит к тому, что часть цемента остается незадействованной и не вступает в реакцию, поэтому при производстве бетонных работ необходимо выполнять мероприятия по уходу за бетоном.

Защита свежеуложенного бетона от неблагоприятных погодных воздействий заключается в накрывании его тентами или специальными щитами. Можно обработать открытые поверхности битумными эмульсиями или лаком «Этиноль». При жаркой солнечной погоде (>25оС), рекомендуется применение светоотражающих пленок. Чтобы предотвратить высыхание бетона можно использовать пленки из полимерных материалов, брезент, водонепроницаемую бумагу, опилки.

Уход за бетоном в процессе твердения

По истечении 12 часов бетон набирает прочность 0,3…5,05 Мпа, в это время требуется систематическая поливка бетона и опалубки. Такие мероприятия проводятся до достижения бетоном прочности 75%.

Если температура окружающего воздуха составляет 15 оС или более, то в течении первых трех суток бетон должен смачиваться водой в дневное время каждые 2 часа, в ночное время один раз. По истечении трех суток увлажнение бетона проводится около трех раз в течении суток. Если поверхность бетона защищена от прямого воздействия солнечных лучей, количество увлажнений можно сократить.

При наружной температуре 0…5 оС и повышенной влажности воздуха увлажнение уложенного бетона не требуется.

Может ли бетон высыхать под водой? - BuilderSpace

Может ли бетон сохнуть под водой?

Знаете ли вы, что для строительства мостов строители заливают бетонный фундамент в реке или на дне океана? Смесь песка или гравия, воды и цемента образует бетон, а цемент является компонентом, который скрепляет эту смесь. Но задумывались ли вы, почему бетон не растворяется и не смывается под водой?

Бетон сохнет под водой намного лучше, чем на воздухе.Это происходит при гидратации частиц цемента. Цемент химически реагирует с водой, связывая песок и гравий. Этот процесс отверждения (отверждение) занимает почти месяц и приводит к схватыванию бетона.

Итак, чтобы ваш бетон достиг оптимальной прочности и долговечности, вам необходимо поддерживать его во влажном состоянии в течение периода отверждения. Чтобы узнать больше о том, как бетон схватывается под водой, читайте дальше.

Как бетон схватывается под водой?

Когда бетон заливается под водой, один из его составов вступает в реакцию с водой, образуя внешнее покрытие. Это покрытие предотвращает просачивание большого количества воды или, что еще хуже, разбавление цемента. Затем другой состав в бетоне вступает в реакцию более медленными темпами и через 28 дней приобретает окончательную твердость.

Хотя большинство людей считает, что цемент затвердевает, потому что вода, смешанная с ним, испаряется, это не совсем правильно. Как видно выше, цемент схватывается из-за протекающей химической реакции. После этого большая часть воды в смеси расходуется, реагируя с соединениями в цементе с образованием новых очень твердых соединений.

Когда бетон схватывается, он не «сохнет» сам по себе, так как это ослабит химическую реакцию. Вот почему бетон, застывающий под водой, имеет тенденцию быть прочнее, чем его аналог, застывающий в воздухе.

Однако для негидравлических типов цемента - в них в качестве связующего используется известь и гипсовая штукатурка - это правда; их процесс отверждения зависит от испарения воды. Эти виды цемента полезны для специальных проектов, например, для реставрации исторических памятников.

Как получить бетон для схватывания под водой?

Большинство бетонных конструкций - будь то здания или мосты - основаны на гидравлическом цементе.Это означает, что в большинстве обычных смесей из заполнителя для бетона в качестве связующего используется гидравлический цемент. Затем используется вода, которая обеспечивает химическую реакцию, лежащую в основе процесса схватывания.

Бетон схватывается с течением времени, если вы поддерживаете правильное количество воды в бетонной смеси.

Итак, как обеспечить бесперебойную сушку? Как привести бетон в его окончательное положение, не допуская его падения сквозь воду?

Один из способов сделать это - треми или бетононасос.Вы также можете предотвратить растекание незатвердевшей смеси, используя конкретные характеристики бетона или специальный каркас, уложенный на водяной подушке.

Как предотвратить вымывание цемента под водой?

Один из способов предотвратить вымывание цемента при сушке бетона под водой - увеличить время схватывания. Вы можете сделать это, добавив добавки, которые помогут в этом. Добавки - это ингредиенты для бетона, кроме заполнителя, портландцемента и воды, которые добавляются либо до, либо во время смешивания.

Они помогают обеспечить качество бетона во время процессов смешивания, транспортировки, укладки и выдержки или изменить характеристики затвердевшего бетона.

Как обеспечить долговечность ваших бетонных проектов

Бетон - один из самых долговечных и привлекательных строительных материалов, и его использование намного выше, чем у стали или дерева. Тем не менее, то, что вы делаете после заливки, определяет ее прочность так же, как и процесс смешивания, который вы используете.

Во время выдержки важно, чтобы бетон оставался влажным.Если вода испаряется с поверхности слишком быстро, конечный продукт станет слабым из-за напряжений и растрескивания. Это происходит, когда смешивание происходит на открытом воздухе, под прямыми солнечными лучами.

Что будет дальше?

Первые несколько дней имеют решающее значение. Это связано с тем, что вам необходимо контролировать содержание влаги в новом бетоне, а также его температуру. Дополнительное внимание бетонной смеси в период отверждения помогает повысить структурную целостность бетона. Это позволяет ему в будущем стать более устойчивым к растрескиванию.

Ниже приведены дополнительные советы, которые помогут обеспечить прочность и долговечность ваших бетонных конструкций:

Обрызгать новый бетон водой

Обливание бетона водой - широко используемый метод его отверждения. Делайте это от пяти до десяти раз в день в течение первой недели.

Это «влажное отверждение» позволяет влаге из бетона медленно испаряться. Кроме того, бетон, выдержанный этим методом, почти на 50% прочнее, чем бетон, выдержанный без влаги.Тем не менее, для бетона, заливаемого в холодную погоду, этот метод не рекомендуется.

Обязательно закройте новый бетон

Если по какой-либо причине вы не можете опрыскивать бетон водой, вы можете использовать крышку, чтобы задержать и замедлить скорость испарения влаги в смеси. Используйте полиэтиленовую пленку или отверждающее одеяло. Лист должен быть толщиной не менее 4 мм (0,157 дюйма).

Тщательно намочив бетон, накройте его пленкой и используйте что-нибудь тяжелое, например, кирпичи или камни, чтобы закрепить покрытие.В течение следующих семи дней снимайте защитную пленку, увлажняйте бетон и меняйте ее каждый день. Вы также можете использовать эту технику для бетонных колонн и стен.

Используйте бетонные плиты для отверждения пруда

Это еще один метод, который можно использовать для отверждения бетона. Вы делаете это, создавая временные бермы вокруг новой бетонной плиты, а затем заливая внутреннюю часть водой на глубину до 30 см (30,48 см).

Лечение пруда - это мероприятие, которое занимает три дня.Никакого ежедневного внимания не требуется - просто убедитесь, что вы поддерживаете уровень воды выше бетонной плиты.

Обратите внимание, что для образования бермы вокруг большой бетонной плиты, такой как фундаментная плита, требуется много почвы. Таким образом, этот метод часто используется крупными строителями, поскольку он помогает ускорить процесс строительства. Это позволяет быстро залить фундаментные плиты конструкции и перейти к каркасу.

Упростите отверждение, нанеся отвердитель

Наконец, отверждающие компаунды представляют собой гораздо более простое решение.Это потому, что они содержат растворимые эмульсии, которые образуют защитное покрытие на недавно залитых бетонных плитах или стенах. При распылении непосредственно на поверхность стены это покрытие образует защитную пленку, предотвращающую испарение воды. Это позволяет стене полимеризоваться с постоянной скоростью.

В то время как некоторые отверждающие составы полностью распадаются через несколько недель, другие вымываются после завершения отверждения. Тем не менее, другие проникают в бетон, образуя прочный герметик, который делает бетон водонепроницаемым, придавая ему вид свежей заливки.

Заключение

Чтобы создать высококачественный, устойчивый к растрескиванию продукт, рассмотрите возможность сушки бетона под водой. Обратите внимание, что некоторые бетонные плиты могут по-прежнему треснуть, потому что во время гидратации происходит усадка бетона - вода расходуется, а температура колеблется.

Чтобы сохранить бетонную плиту и сохранить ее красоту, сделайте следующее:

  • Разместите контрольные стыки в определенных местах в течение дня после заливки. Используйте металлический инструмент для соединения стыков, чтобы плавно прорезать бетонную поверхность, и эти стыки будут направлять неизбежные трещины
  • Не позволяйте новому бетону становиться слишком холодным, так как это прерывает процесс химического твердения. Если станет холодно, согрейте бетон с помощью бетонного изоляционного покрытия
  • Не подвергайте новый бетон чрезмерному весу. Бетон достигает полной прочности примерно за 28 дней, поэтому не допускайте пешеходного движения по вновь залитой плите в течение первых 24 часов.

Следуйте этим советам, чтобы обеспечить долговечность ваших бетонных проектов.

Источники

Вода в бетоне | For Construction Pros

Количество воды в бетоне контролирует многие свежие и затвердевшие свойства бетона, включая удобоукладываемость, прочность на сжатие, проницаемость и водонепроницаемость, долговечность и атмосферостойкость, усадку при высыхании и возможность растрескивания.По этим причинам ограничение и контроль количества воды в бетоне важны как для конструктивности, так и для срока службы.

Соотношение водоцементных материалов
Отношение количества воды за вычетом количества воды, абсорбированной заполнителями, к количеству вяжущих материалов по весу в бетоне, называется водоцементным соотношением и обычно обозначается как соотношение Вт / см. Отношение w / cm представляет собой модификацию исторического водоцементного отношения (соотношение w / c), которое использовалось для описания количества воды, исключая то, что было поглощено заполнителями, к количеству портландцемента по весу в бетоне. .Поскольку сегодня большинство бетонов содержат дополнительные вяжущие материалы, такие как летучая зола, шлаковый цемент, микрокремнезем или природные пуццоланы, соотношение в / см является более подходящим. Чтобы избежать путаницы между соотношениями w / cm и w / c, используйте соотношение w / cm для бетонов с дополнительными вяжущими материалами и без них. Уравнение соотношения вес / см: отношение вес / см = (вес воды - вес воды, абсорбированной в заполнителях), деленное на вес вяжущих материалов.

После затвердевания паста или клей, состоящий из вяжущих материалов и воды, связывает заполнители вместе.Затвердевание происходит из-за химической реакции, называемой гидратацией, между вяжущими материалами и водой. Очевидно, что увеличение соотношения вес / см или количества воды в пасте разбавляет или ослабляет затвердевшую пасту и снижает прочность бетона. Как показано на Рисунке 1, прочность бетона на сжатие увеличивается с уменьшением отношения Вт / см как для не воздухововлекающего, так и для воздухововлекающего бетона.

Уменьшение отношения Вт / см также улучшает другие свойства затвердевшего бетона за счет увеличения плотности пасты, которая снижает проницаемость и увеличивает водонепроницаемость, повышает долговечность и устойчивость к циклам замерзания-оттаивания, зимнему образованию накипи и химическому воздействию.

В целом, чем меньше воды, тем лучше бетон. Однако бетону необходимо достаточно воды для смазки и получения рабочей смеси, которую можно без проблем перемешивать, укладывать, уплотнять и отделывать.

Требования кодов
Так как соотношение Вт / см контролирует как прочность, так и долговечность, строительные нормы и правила устанавливают верхние пределы или максимальные отношения Вт / см и соответствующие минимальные значения прочности на сжатие, как показано в Таблице 1. Например, бетон, подверженный замерзанию и оттаиванию во влажном состоянии или к химикатам для борьбы с обледенением должно иметь максимум 0. Соотношение 45 Вт / см и минимальная прочность на сжатие 4500 фунтов на кв. Дюйм для обеспечения долговечности. Дизайнеры выбирают максимальное соотношение Вт / см и минимальную прочность, прежде всего, исходя из условий воздействия и соображений долговечности, а не требований несущей способности. Для различных условий воздействия используйте нормативные требования к максимальному соотношению Вт / см и минимальной прочности, чтобы снизить проницаемость бетона. Это повысит устойчивость бетона к атмосферным воздействиям.

Содержание воды и усадка при высыхании
Наиболее важным фактором, влияющим на величину усадки при высыхании и последующую вероятность растрескивания, является содержание воды или количество воды на кубический ярд бетона.По сути, усадка бетона увеличивается с увеличением содержания воды. Около половины воды в бетоне расходуется на химическую реакцию гидратации, а другая половина обеспечивает удобоукладываемость бетона. За исключением воды, потерянной при кровотечении и абсорбированной основным материалом или формами, оставшаяся вода, которая не потребляется в процессе гидратации, способствует усадке при высыхании. Поддерживая минимально возможное содержание воды, усадку при высыхании и вероятность растрескивания можно свести к минимуму.

Технологичность
Легкость смешивания, укладки, уплотнения и отделки бетона называется удобоукладываемостью. Содержание воды в смеси является самым важным фактором, влияющим на удобоукладываемость. Другие важные факторы, влияющие на удобоукладываемость, включают: пропорции смеси, характеристики крупных и мелких заполнителей, количество и характеристики вяжущих материалов, увлеченный воздух, примеси, осадку (консистенцию), время, температуру воздуха и бетона. Добавление большего количества воды в бетон увеличивает удобоукладываемость, но большее количество воды также увеличивает вероятность сегрегации (осаждения крупных частиц заполнителя), увеличения просачивания, усадки при высыхании и растрескивания в дополнение к снижению прочности и долговечности.

Добавление воды на месте
Если измеренные осадки меньше, чем допускаются спецификациями, они могут быть скорректированы однократным добавлением воды. Однако существуют требования, связанные с добавлением воды на месте:

  • Не превышайте максимальное содержание воды для замеса, установленное принятыми пропорциями бетонной смеси.
  • Бетон не выгружался из смесителя, за исключением испытаний на осадку.
  • Все доливки воды должны быть завершены в течение 15 минут после начала первого добавления воды.
  • Вода должна подаваться в смеситель с таким давлением и направлением потока, чтобы обеспечить надлежащее распределение внутри смесителя.
  • Барабан должен быть повернут еще на 30 оборотов или более со скоростью перемешивания, чтобы обеспечить однородную смесь.

Перед добавлением воды на месте необходимо знать допустимое количество воды, которое можно добавить. Эта сумма должна быть напечатана в накладной или быть определена на совещании перед началом строительства и согласована всеми сторонами.

Вода - ключевой компонент бетона. Однако слишком много воды может отрицательно сказаться на свойствах свежего и затвердевшего бетона, особенно на прочности, долговечности и возможности растрескивания. На следующей работе обязательно знайте требования к воде для используемых бетонных смесей, особенно допустимую воду, которая может быть добавлена ​​для корректировки осадки.

Ссылки
Косматка, С. Х., Уилсон, М. Л., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, Портлендская цементная ассоциация (PCA), www.Concrete.org

Как вылечить бетон с помощью воды и пластиковых мембран

Процесс отверждения бетона включает в себя реакцию между портландцементом и водой, способствующую выделению тепла из бетона с желаемой и контролируемой скоростью. Без отверждения влага теряется слишком быстро, и для роста кристаллов недостаточно воды, что приводит к более слабому бетону.

Важность температуры

Бетон в идеале следует размещать в условиях от 50 до 75 градусов по Фаренгейту, и эта температура должна поддерживаться во время отверждения бетона.Если слишком жарко или слишком холодно, процесс роста кристаллов либо замедляется, либо ускоряется, что приводит к слабым результатам. Правильный процесс отверждения жизненно важен для качества, долговечности, прочности, водонепроницаемости и устойчивости к замерзанию и оттаиванию.

Традиционный способ отверждения бетона

Обработка бетона водой предотвращает чрезмерную потерю влаги, поскольку вода в течение длительного периода времени создает слой, который может контролировать испарение влаги с поверхности.Через некоторое время в бетоне начнется химическая реакция, которая в конечном итоге приведет к его затвердеванию.

Даже если используются альтернативные процедуры отверждения, желательно, чтобы определенное количество отверждения проводилось в воде, чтобы предотвратить растрескивание.

Отверждение водой

Отверждение в воде можно проводить следующими способами:

  • Погружение: Погружное отверждение обычно проводится во время испытаний бетона при отверждении испытательных образцов бетона.
  • Ponding : Используется для отверждения плоских поверхностей на рабочих местах или контролируемых участках, где вода может легко удерживаться на поверхности бетонной плиты. Плиту окружают насыпи из песка или земли, а поверх плиты поддерживается слой воды.
  • Запотевание : Запотевание или запотевание используется в условиях, когда температура выше нуля и низкая влажность. Запотевание повышает влажность над застывающим бетоном за счет регулярного распыления на него тонкого водяного тумана для поддержания влажности.
  • Мокрое покрытие: Отверждение бетона с мокрым покрытием происходит после того, как бетон достаточно затвердеет и водное покрытие не повредит поверхность бетона. Покрытие обычно представляет собой песок, мешковину, брезент или солому, которые в процессе отверждения постоянно остаются влажными.

Использование пластиковых мембран

Отверждение бетона с помощью мембраны или пластикового покрытия является наиболее практичным и эффективным способом отверждения бетона в современной строительной отрасли - иногда вода недоступна для отверждения водой или, если это сделано неправильно, это может повлиять на прочность или отделку поверхности бетонного изделия. .

Минимальная толщина требуется для обеспечения достаточной прочности листа; ASTM C 171 Sheet Materials для твердения бетона указывает 0,01 мм. Бетон должен быть покрыт мембраной из пластика или химического соединения, которая закроет поры и замедлит испарение воды из бетона.

Два распространенных типа отверждения мембран:

  • Пластиковая пленка : Для отверждения бетона пластиковой пленкой необходимо как можно скорее покрыть все открытые участки бетона без повреждения отделки бетона.Когда пластиковая пленка используется на плоских поверхностях, таких как тротуары или плиты, она должна выходить за края плиты на длину, по крайней мере, в два раза превышающую толщину плиты.
  • Мембранные отвердители: Отвердители - это химические продукты, которые обычно распыляются непосредственно на поверхность бетона и позволяют ей высохнуть. Состав образует непроницаемую мембрану, которая замедляет потерю влаги из бетона.

Спрей на компаунде

В настоящее время наиболее распространенным процессом отверждения бетона является использование отвердителя.Химикат необходимо применять после того, как бетон затвердеет, но на нем все еще остается вода. Если вы подождете, пока вся вода испарится, отвердитель может не дать лучших результатов. Убедитесь, что вы используете правильный распылитель, чтобы создать равномерное покрытие, и наносите нужное количество состава. Есть много продуктов, которые можно использовать, поэтому обязательно ознакомьтесь с заявкой производителя перед ее применением.

Как скоро вам нужно начать процесс?

Отверждение бетона требуется для обеспечения переходного и постоянного испарения воды из бетонной смеси . Итак, как скоро вам нужно начать процесс отверждения? Все зависит от условий окружающей среды, в которых укладывается бетон, и от того, размещается ли он между формами, непосредственно над землей, погружается в воду или в любой другой конкретной области или среде, которая будет влиять на процесс отверждения бетона.

Лучше всего отверждать бетон вскоре после того, как началась химическая реакция, которая затвердевает. Бетону нельзя позволять быстро высыхать ни в какой ситуации, а условия отверждения должны поддерживаться в течение первых 24 часов или, по крайней мере, до тех пор, пока не пройдет окончательное время схватывания цемента.

Влияние избытка воды в бетонной смеси

Присутствие чрезмерного количества воды в бетонной смеси может облегчить укладку бетона, но также снижает качество всего продукта. Повреждение бетонных конструкций из-за чрезмерного количества воды в бетонной смеси очень распространено, и последствия этого кратко описаны в этой статье.

Влияние избытка воды на бетонную смесь

Ниже приведены эффекты, вызванные наличием избытка воды в бетонной смеси:

  1. Снижение прочности
  2. Усадка при высыхании
  3. Потеря абразивной стойкости
  4. Повышение проницаемости
  5. Пыление и образование окалины
  6. Пониженная долговечность

1.Снижение силы

Прочность на сжатие является основным свойством затвердевшего бетона, а избыточное количество воды снижает прочность бетона на сжатие. Излишки воды не участвуют в процессе гидратации и остаются в бетоне даже после затвердевания.

Эта вода испаряется при контакте с атмосферой и образует пустоты в бетоне. Эти образовавшиеся пустоты ответственны за снижение прочности бетона на сжатие.

2.Усадка при высыхании

Увеличение водоцементного отношения увеличивает усадку при высыхании, бетон становится более слабым в прочности на разрыв, в результате на поверхности бетона образуются трещины.

Рис. 1. Усадочные трещины при высыхании.

3. Потеря абразивной стойкости

Абразивная стойкость бетона прямо пропорциональна его прочности. Когда чрезмерное количество воды увеличивается, прочность бетона снижается и, следовательно, уменьшается абразивная стойкость.

4. Проницаемость

Бетон становится пористым после испарения излишков воды в затвердевшем бетоне. Образовавшиеся пустоты впитают воду и сделают бетонную конструкцию проницаемой.

5. Удаление пыли

Избыток воды в бетонной смеси поднимает мелкий заполнитель наверх, в результате после затвердевания мелкий рыхлый порошок оседает на поверхности бетона. Этот процесс называется опудриванием.

6. Масштабирование

Накипь в бетоне также происходит из-за избыточного содержания воды в бетоне.В этом случае удаляется верхний слой затвердевшей бетонной поверхности. Это происходит из-за реакции воды с эффектами замораживания и оттаивания.

Рис 2: Масштабирование бетона

7. Пониженная прочность

Вышеупомянутые эффекты в конечном итоге приводят к снижению долговечности бетона. Следовательно, для изготовления прочного бетона необходимо правильно выбрать соотношение воды и цемента. Низкое водоцементное соотношение способствует получению более прочного бетона. При добавлении воздухововлекающих добавок долговечность может быть увеличена при низком содержании воды, что показано на графике ниже.

Рис. 3: Изменение долговечности в зависимости от соотношения вода-цемент.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку "Назад" и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Преобразование бетона: от пластика к твердому телу

Для создания бетона необходимо несколько составов: заполнители, вяжущие материалы, вода и химические добавки. По отдельности каждого из этих ингредиентов недостаточно для образования затвердевшей плиты. Но твердый бетон создается, когда все смешивается и дается несколько часов для застывания. Важнейшей частью этого процесса является гидратация, представляющая собой последовательность химических реакций, происходящих между цементом и водой.

В течение первых нескольких часов после перемешивания эти химические реакции влияют на поведение бетонной плиты после ее затвердевания. Реакции продолжают происходить, что сказывается на долговечности и прочности бетона. Понимание этих реакций позволяет улучшить результат заливки бетона в соответствии с потребностями каждого проекта.

Обзор 5 этапов гидратации

Процесс гидратации происходит при контакте цемента и воды.Некоторые частицы цемента начинают растворяться, что приводит к химической реакции. Эти соединения имеют разную скорость растворения, что означает, что химические реакции протекают в разное время.

Обычно используемый портландцемент состоит из трех основных ингредиентов, которые участвуют в этих химических реакциях:

  • Гипс (сульфаты кальция)
  • Алюминаты (алюминаты кальция)
  • Силикаты (силикаты кальция)

Происходит пять стадий гидратации, с изменениями температуры на каждой стадии.Если система и ингредиенты сбалансированы, то обычно можно ожидать, что материалы будут работать так, как задумано, в соответствии с этапами, перечисленными ниже.

  1. Смешивание: Нагрев на короткое время. В течение нескольких минут после смешивания гипс и алюминаты растворяются и быстро вступают в реакцию, и появляются новые соединения, которые выделяют тепло. Реакции необходимо контролировать, чтобы избежать преждевременного затвердевания бетона.
  2. Спящий режим: Тепло не выделяется. В течение примерно 2-4 часов алюминатные реакции контролируются.У бригады есть время, чтобы перевезти, разместить и закончить проект, пока бетон готов.
  3. Закалка: Происходит устойчивое значительное повышение температуры. В конце концов, вода насыщается растворенными ионами кальция, поэтому начинают образовываться новые соединения. В этот момент смесь начинает застывать. После первоначального схватывания никаких дополнительных работ с бетоном проводить не следует. Для управления испарением бетона можно наносить только отвердитель.
  4. Охлаждение: После пикового нагрева наблюдается постоянное падение температуры. Изменения, происходящие с влажностью и температурой, вызывают усадку бетона. Стыки необходимо распилить, чтобы предотвратить появление трещин по мере усадки материалов. Окно пиления обычно длится от двух до четырех часов.
  5. Плотность: На этой фазе, которая является заключительной стадией гидратации, выделяется минимальное количество тепла. Продукты продолжают складываться и расти, создавая желаемую твердую массу.Материалы продолжают укрепляться, но требуется период ожидания, прежде чем транспорт и строительная техника двинутся по бетонной плите.

Соединения, необходимые для гидратации

Обычно портландцемент состоит в основном из клинкера (состоящего из двух силикатов и двух алюминатов), измельченного с гипсом. Около 75% цемента состоит из силикатов. Важно иметь Alite, который помогает бетону на начальном этапе прочности и схватывания.В то же время Белит также необходим для набора прочности примерно через неделю после укладки цемента.

Кроме того, цемент содержит алюминат трикальция, который немедленно гидратирует при контакте с водой. Но сульфат кальция можно использовать в смеси для контроля скорости гидратации. Тетракальций алюмоферрит - еще одно вещество, которое обычно присутствует с целью создания серого цвета цемента.

Тонкость помола и гидратационные свойства

Тонкость материалов влияет на свойства бетона и скорость гидратации.Если требуется более высокая скорость гидратации, то лучше выбирать более мелкие цементные смеси. Тонкость цемента можно контролировать в процессе производства. Клинкер создается в печи; затем его помещают в мельницу, чтобы уменьшить размер частиц до порошка.

При увеличении дисперсности цементной смеси можно ожидать таких характеристик:

  • Начальная скорость гидратации увеличивается, что улучшает начальную прочность бетона.
  • Теплота гидратации также увеличивается.
  • Технологичность снижена.
  • Кровотечение уменьшено.
  • Возможный риск уменьшения вовлечения воздуха
  • Более высокий риск несовместимости.

Сложность гидратации портландцемента

Нет никаких сомнений в том, что этот процесс гидратации может быть сложным, поэтому вам необходимо понимать реакции, чтобы контролировать выход цемента. Как только начинается перемешивание, происходит ряд необратимых химических реакций.Поэтому перед началом смешивания важно выбрать правильные составы и соотношения. Как только материалы соприкоснутся с водой, начнется процесс гидратации.

Начальная реакция происходит из-за того, как реагирует алюминат трикальция, поэтому сульфаты необходимы для контроля реакции и предотвращения преждевременного застывания. Несмотря на то, что силикатные реакции протекают медленнее, эти реакции в конечном итоге доминируют над гидратацией и влияют на большинство свойств цемента.

Каждая химическая реакция на разных стадиях гидратации влияет на процесс укладки дорожного покрытия. Отверждение укладки, распиловка швов и время схватывания необходимо спланировать с учетом свойств цементных материалов, которые вы используете.

Если вы используете бетон с низкой проницаемостью, важно добиться правильного соотношения воды и вяжущих материалов. Идеальный сценарий - продукты для гидратации заполнят пространство, которое изначально было занято водой.Существует баланс для добавления достаточного количества воды для обеспечения удобоукладываемости смеси без добавления слишком большого количества воды, которое снижает долговечность бетона.

Пока присутствуют негидратированные зерна цемента и вода, гидратация будет продолжаться долгое время. В этот период прочность бетона продолжает улучшаться. При этом снижается проницаемость бетона. Отверждение - это шаг, который помогает защитить бетон от потери влаги. Таким образом, отверждение необходимо для создания необходимого прочного и прочного бетона.

Как дополнительные вяжущие материалы влияют на реакции

Несмотря на то, что основные компоненты дополнительных вяжущих материалов (SCM) аналогичны портландцементу, существуют различия в способах реакции смесей в зависимости от используемых дополнительных материалов. Как правило, скорость гидратации снижается при использовании SCM, а продолжительность гидратации увеличивается.

В последние годы увеличилось использование SCM в проектах по укладке дорожных покрытий. Но каждый раз, когда используются SCM, важно тестировать смеси, чтобы гарантировать желаемые результаты.Необходимо последовательно использовать правильный баланс материалов, чтобы избежать непредвиденных результатов с цементом.

Кроме того, пуццоланы можно использовать для превращения гидроксида кальция в гидрат силиката кальция, что положительно влияет на проницаемость и получаемую прочность в более позднем возрасте.

Потенциальная несовместимость бетонных материалов

Хотя существует множество вариантов соотношений и материалов, которые используются в бетонных смесях, некоторые несовместимости могут нарушить характеристики бетона.Эта несовместимость может возникать даже с материалами, которые обычно являются приемлемыми, из-за комбинации материалов. То, как соединения взаимодействуют друг с другом, может повлиять на показатели жесткости или способ схватывания бетона, что потенциально может снизить долговечность бетона.

Обычно эта несовместимость возникает, когда происходят сложные химические реакции. Эти реакции, вероятно, являются результатом комбинации химических добавок и вяжущих материалов. Как упоминалось ранее, важно иметь правильное количество и форму сульфата кальция для достижения правильного баланса с трикальцийалюминатом.

Если возникают проблемы, то соотношение или источники реактивных материалов можно изменить, чтобы предотвратить повторяющиеся проблемы. Наилучший способ продолжить - испытать смесь с использованием ожидаемых температур, чтобы определить характеристики материалов, которые будут использоваться. Также важно знать о колебаниях температуры, поскольку некоторые из этих проблем несовместимости усугубляются повышением температуры.

Возможные решения несовместимости и проблем

Изменение уровня сульфатов в смеси обычно является первым делом, которое необходимо решить для управления гидратацией цемента.Недостаточный уровень сульфатов может привести к мгновенному схватыванию, которое является постоянным и немедленным затвердеванием смеси. С другой стороны, слишком большое количество сульфата приводит к временному затвердеванию цемента, которое является ложным схватыванием цемента.

Если проблемы выявляются на этапах тестирования или полевых работ, то для их устранения можно использовать следующие решения:

  • Уменьшите температуру бетона. Материалы можно охладить или завершить работу ночью, когда температура окружающей среды ниже.
  • Уменьшите количество используемой летучей золы или выберите продукт из летучей золы с более низким содержанием кальция.
  • Отложите добавление добавки или измените ее тип.
  • Залить цементную смесь из другого места.
  • Увеличьте время перемешивания.

Как и во всех процессах решения проблем, лучшим решением является определение первопричины проблемы путем привлечения помощи конкретного эксперта. Эта информация может быть использована для корректировки смеси и улучшения результатов в будущем.

Определение водоцементного отношения затвердевшего бетона | Исследовательские группы

Массовое соотношение воды и цемента (в / ц) важно, поскольку оно контролирует механические свойства и долговечность затвердевшего бетона. Когда возникают проблемы и / или подозревается несоответствие спецификации, часто бывает желательно иметь возможность определить соотношение в / ц. Существует два существующих метода оценки соотношения в / ц: физико-химический метод, описанный в BS1881: 124: 1988, и метод флуоресцентной микроскопии, описанный в Nordisk NT361-1999.

Известно, что физико-химический метод имеет низкую точность, по оценкам, находится в пределах 0,1 (соотношение в / ц) или больше1, 2, и поэтому имеет небольшую практическую ценность. Метод флуоресценции основан на использовании эталонов для сравнения и калибровки, которые должны быть выполнены с тем же типом цемента и заполнителя, содержанием воздуха и степенью гидратации, в дополнение к соотношению вода / цемент, что и исследуемый бетон1, 2. Целью данного исследования является разработка нового метода на основе микроскопии для оценки исходного соотношения вода / цезия, который преодолевает недостатки существующих методов.

Метод Рис. 1: Схематическое изображение объемных пропорций основных фаз в бетоне.

Учитывая, что объемные доли агрегатов и воздушных пустот неизменны во времени, а общая усадка мала и пренебрежимо мала, мы можем записать следующее уравнение из рис. 1:

V C + V W = V AH + V HP + V CP

V AH , V HP и V CP можно измерить с помощью электронной микроскопии с обратным рассеянием (рис.2), а затем результаты используются для расчета содержания цемента и воды, водно-цементного отношения и степени гидратации:

Где ρ C - удельный вес цемента, а δ V - увеличение объема твердых частиц во время гидратации, которое приблизительно равно двум. Значение dV также можно рассчитать по цементному составу 3 .

Рис. 2. Изображение BSE и сегментированное изображение для измерения объемной доли непрореагировавшего цемента, капиллярных пор и продуктов гидратации.

Результаты

Мы опробовали метод на широком спектре бетонов, растворов и паст 4, 5, 6 . Переменные смеси включают соотношение в / ц (0,25-0,70), содержание цемента (300-1750 кг / м 3 ), содержание заполнителя (40-70% об.) И срок выдержки (3-90 дней).

На рис. 3a показано изменение оценочного отношения в / ц для каждого изображения для смесей с соотношением в / ц 0,4. Видно, что разброс местного соотношения вода / цемент выше у бетонов по сравнению с пастами.Это связано с эффектом просачивания и наличием заполнителей, которые увеличивают неоднородность микроструктуры бетона. Однако результаты имеют тенденцию сходиться, когда репрезентативное количество изображений анализируется и усредняется (рис. 3b).

Рис. 3: a) Гистограмма частот, показывающая изменение в локальном соотношении воды и воды, и b) совокупный средний результат.

На рис. 4 оценочные значения сравниваются с фактическими значениями для всех образцов. Планки погрешностей указывают 95% доверительный интервал. Результаты показывают хорошее соответствие измеренных и фактических значений.Ошибки в процентной оценке содержания цемента, содержания воды, водоцементного отношения и степени гидратации варьировались от -3,2 до 10,2%, от -2,3 до 5,8%, от -8,6 до 8,4% и от -11,3 до + 7,2% соответственно. На погрешности не влияет ни пропорция смеси, ни срок выдержки.

Рис. 4: Сравнение расчетных и фактических значений.

Выводы

Представлен новый метод определения содержания цемента, содержания воды, водоцементного отношения и степени гидратации затвердевшего портландцементного бетона с неизвестной пропорцией смеси.Метод основан на измерении объемной доли непрореагировавшего цемента, продуктов гидратации и капиллярных пор в бетоне с помощью электронной микроскопии с обратным рассеянием.

Преимущество метода в том, что он объективен, воспроизводим и не требует сравнения с эталонными стандартами или калибровочными кривыми. Метод был протестирован на пастах, строительных растворах и бетонах, имеющих широкий диапазон пропорций смеси и возраста, с обнадеживающими результатами. Ошибка оценки отношения свободной воды к воде оказалась меньше 0.025 для паст и менее 0,05 для растворов и бетонов.

Ссылки:

  1. A.M. Невилл (2003), Насколько точно мы можем определить водоцементное соотношение затвердевшего бетона, Матем. Struct., 36, 311-318.
  2. Д.А. Сент-Джон, A.W. Пул, И. Симс (1998), Конкретная петрография, John Wiley & Sons, 474pp.
  3. T.C. Пауэрс, Т. Brownyard (1946-47), Исследования физических свойств затвердевшего портландцементного теста, J. ​​Am. Concr. Ин-т, 43 (9 частей), 101-132, 249-336, 469-504, 549-602, 669-712, 845-880, 933-992.
  4. H.S. Вонг, Н. Buenfeld (2009), Определение водоцементного отношения, содержания цемента, содержания воды и степени гидратации затвердевшего цементного теста: разработка и проверка метода на образцах пасты, Cem. Concr. Res., 39, 957-965.
  5. H.S. Вонг, К. Материя, Н. Buenfeld (2009), Оценка соотношения вода / цемент (w / c) затвердевшего раствора и бетона с помощью электронной микроскопии с обратным рассеянием, 12-й Евросеминар по микроскопии, применяемой к строительным материалам, Дортмунд, 96-97.
  6. Х.С. Вонг, К. Matter, N.R. Buenfeld (2013), Оценка исходного содержания цемента и водоцементного отношения (w / c) портландцементного бетона и раствора с использованием электронной микроскопии с обратным рассеянием, Mag. Concr. Res., 65 (11) 693-706.
  7. M.H.N. Ио, Дж.К. Фелан, Х.С. Вонг, Н. Buenfeld (2014), Определение доли шлака, соотношения вода / вяжущее и степени гидратации в затвердевших цементных пастах, Cem. Concr. Рез., 56, 171-181
  8. H.S. Вонг, Н. Buenfeld (2007), Оценка соотношения вода / цемент (w / c) по фазовому составу затвердевшего цементного теста, 11-й Евросеминар по микроскопии, применяемой к строительным материалам, 5-9 июня, Universidade do Porto, Portugal, 113-114
.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *