Время набора прочности бетона от температуры: График набора прочности бетона, таблица прочности бетона

Набор прочности бетона.

 

            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. Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. 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.

            Иногда используют дорогостоящий глиноземистый цемент, который через сутки твердения дает 80-90% 28-дневной прочности. Ускоряют процесс твердения быстротвердеющие портландцементы, а также жесткие бетонные смеси на обычных цементах.

            Для ускорения твердения бетона могут применяться добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси.

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. Также, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетона вследствие выделения тепла при схватывании цемента.

 

Рис. 6.1. Усредненные кривые набора прочности бетона В15-В25 на сжатие на портландцементе М400 — М500 по дням в зависимости от температуры выдерживания.

  

            Точно рассчитать срок набора прочности бетона в конструкции в условиях строительной площадки невозможно, даже при гарантированном качестве товарной смеси, из-за перепадов температур и изменения влажности окружающей среды.

            В условиях производства работ в зимнее время для обеспечения требуемого качества бетона проводят дополнительные технологические мероприятия. При отрицательных температурах замерзает содержащаяся в бетоне свободная вода, образуются кристаллы льда большего объема, чем имела вода. Поэтому в порах бетона развивается большое давление, приводящее к разрушению структуры еще не затвердевшего бетона и снижению его конечной прочности. Конечная прочность снижается тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон. Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Для снижения температуры кристаллизации воды в состав бетона вводят противоморозные химические добавки. Для создания благоприятных условий набора прочности бетоном применяют различные способы поддерживания температурно-влажностного режима выдерживания, такие как, электрообогрев, обогрев паром и устройство «термоса». Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество  зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды. Некоторые добавки могут вызывать коррозию арматуры, что снижает прочность сцепления бетона с профилем арматуры, ухудшать удобоукладываемость и вызывать образование высолов на поверхности конструкций. Противоморозные химические добавки в основном приводят к замедлению набора прочности бетоном по сравнению со скоростью твердения бетона в нормальных условиях.

Твердение бетона с добавками.

ПКБ Аксис 

Время набора прочности бетона в зависимости от температуры

1 Набор прочности бетона – этапы схватывания раствора и твердения

Первый этап приобретения цементом марочной твердости – процесс схватывания, который происходит за несколько суток с момента подготовки смеси. Скорость схватывания напрямую зависит от температуры воздуха:

1. Летом при достижении воздухом температуры 20 градусов по Цельсию процесс схватывания начнется уже через 120 минут после заливки смеси и полностью завершится еще через 60 минут. Итого на весь процесс уйдет примерно 3 часа.
2. При охлаждении воздуха схватывание начнется намного позже. При 0 градусов оно начинается через шесть и более часов, а на всю первую стадию твердения уйдет до суток.

Чем теплее воздух, тем быстрее схватывается смесь. Жарким летом для схватывания бывает достаточно 10-15 минут.

В жаркую погоду бетон может схватиться за 10-15 минут

Схватывание бетонного раствора приводит к началу его затвердевания, потому очень важно придать смеси нужную форму максимально быстро. При высоких температурах требуется увеличение времени схватывания, чему способствует механизм тиксотропии. Так называют способность раствора уменьшать вязкость из-за встряхивания. Из-за этого смесь в бетономешалке на протяжении длительного времени сохраняет свои качества и не твердеет.

После схватывания запускается процесс твердения. На набор максимально возможной жесткости уходит до нескольких лет, однако свои характеристики цемент приобретает уже спустя 4 недели. Процесс затвердения раствора очень неравномерен. Наиболее интенсивно он идет в течение первой недели-двух с момента заливки, за это время он приобретает до 70 процентов от своего максимального значения, после чего твердение замедляется, однако не прекращается.

Набор прочности бетона – продолжительная процедура, на которую могут оказывать влияние различные факторы. К наиболее значимым из них относят:

• внешнюю температуру;
• влажность воздуха;
• марку.

2 Набор марочной прочности бетона в зависимости от температуры

Теплота воздуха – самый важный фактор, влияющий на скорость приобретения бетоном его характеристик. При прохладном воздухе процесс затвердевания происходит намного медленнее, чем жарким летом. При морозе процесс набора жесткости полностью останавливается, так как входящая в состав смеси вода замерзает, а она необходима для гидратации цемента. При повышении температуры выше нуля процесс затвердевания продолжится, но способен вновь остановиться из-за мороза.

Зимой процесс затвердевания происходит намного медленнее

Для работы в зимнее время обычно используют смеси, в состав которых входят специальные вещества, обеспечивающие ускорение процедуры затвердевания и снижающие температуру, при которой процедура гидратации останавливается. На современном рынке представлены качественные составы, твердеющие максимально быстро и способные достичь крепости за 14 дней.

Горячий воздух среды позитивно сказываются на скорости затвердевания бетона. При +40 градусах по Цельсию раствор приобретает твердость в течение первой недели. Именно по этой причине все работы с растворами принято проводить в летний период.

Зимой для ускорения процесса твердения и предотвращения замерзания воды могут использовать специальное оборудование и средства для подогрева залитой конструкции. Однако это, во-первых, требует профессиональных знаний, во-вторых, приводит к существенному удорожанию всех запланированных строительных работ. Нагрев до температуры более 90 градусов недопустим, так как из-за этого может пострадать сама структура возводимых частей.

Ниже представлен график, отражающий время набора марочной прочности бетона в зависимости от температуры. Кривые построены из расчета характеристик материала марки М400 и они позволяют определить процент прочности, набираемой за определенное количество суток в соответствии с различными температурными условиями. Первая линия – это +50 градусов по Цельсию, последняя – +5 градусов.

К примеру, график дает возможность определить, что при +50 градусах смесь за первые 2 суток наберет около 75% от марочной прочности. При +5 градусах эти же характеристики бетон приобретет только спустя 20 дней.

Существует специальное оборудование для ускорения затвердевания бетона

С помощью информации из графика можно также узнать сроки распалубки заливаемой конструкции. Распалубка может осуществляться после того, как смесь наберет более 50% от величины жесткости. Учитывая, что при температуре ниже +10 градусов для набора полной прочности бетону не хватит даже 4 недель, в таких условиях стоит задуматься о возможности подогрева заливаемых конструкций.

Определить оптимальное время заливки цементного раствора поможет приведенная ниже таблица. Она, в зависимости от марки материала и условий, показывает необходимое количество суток для гидратации.

В таблице красным цветом выделена нормативно-безопасная жесткость раствора, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Зеленым – безопасная твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях. Синим – твердость смеси, приобретаемая в течение указанного времени при определенных условиях.

3 Влияние марки цемента и влажности на скорость гидратации

Марка используемого цемента напрямую влияет на скорость затвердевания. Более того, марка определяет также критическую прочность раствора, которую он должен успеть приобрести на начальном этапе схватывания. Ниже приведено соотношение, описывающее критическую прочность (в проценте от марочной) для разных цементов:

1. М15-М150 – 50%.
2. М200-М300 – 40%.
3. М400-М500 – 30%.

Если планируется осуществлять заливку предварительно напряженных конструкций, критическая твердость будет составлять более 70% от марочной.

Что касается влажности окружающей среды, то пониженный уровень данного параметра может отрицательно влиять на процесс гидратации. Если влага будет полностью отсутствовать, то процедура гидратации цемента полностью остановится. Если же влажность будет высокой то скорость твердения будет увеличиваться. Оптимальные условия для быстрого затвердевания – высокая влажность и высокая температура.

Особенно критичной малая влажность станет для заливки при высоких температурах. Жара приведет к быстрому высыханию воды, что отрицательно скажется не только на времени гидратации, но и на характеристиках заливаемых конструкций. Из-за этого в теплое время года может требоваться периодическое увлажнение залитого цемента.

Так как на гидратацию цемента влияет множество факторов, заливку смеси необходимо осуществлять только после определения оптимальных условий и с их соблюдением. Если не учитывать влияющие на процедуру условия, все строительство способно завершиться совсем не так, как изначально планировалось и потраченные собственником деньги просто уйдут в трубу.

Этапы набора прочности бетона

Важнейшая характеристика бетона — прочность. Чтобы раствор достиг максимальных показателей прочности должно пройти время. Что происходит в первые часы после заливки раствора? Почему продолжать строительство можно только спустя месяц? Какие факторы влияют на срок набирания бетоном прочности?

Первый этап — схватывание бетона

Первый этап набора прочности бетоном — схватывание. Длительность этого процесса меняется в зависимости от температуры.

Рассмотрим несколько вариантов температурного режима, чтобы понять зависимость времени первого этапа от температуры:

• 0°С. Начало схватывания наступает после 8 часов с момента, как раствор приготовлен. Продолжительность процесса может достигать 15-20 часов.
• 20°С. Начало процесса наступит через 2 часа после приготовления раствора и завершится спустя еще один час.
• При жаркой солнечной погоде этот процесс проходит быстрее, однако в таких случаях важно увлажнять поверхностный слой бетона.

Использование специальных добавок сокращает время схватывания до 20 минут. Такой эффект наблюдается при пропаривании растворов в специальных камерах, однако это применимо только в заводских условиях.

Время схватывания бетона напрямую зависит от марки. Вот несколько примеров:

• М200 — схватывание происходит за 2-2,5 часа.
• М300 — на схватывание нужно 1,5-2 часа.
• М400 — схватывание занимает 1-2 часа.

Чтобы понять, сколько времени нужно на схватывание для каждого конкретного случая необходимо принять во внимание все факторы.

Второй этап — твердение бетона

Следующий этап набирания бетоном прочности — твердение. Этот процесс продолжителен и во время него раствор обретает необходимые характеристики.

Чем выше температура вокруг, тем быстрее протекает твердение раствора. При минусовых температурах этот процесс приостанавливается, ведь вода в бетоне кристаллизуется. Твердение возобновляется, когда температура снова превышает нулевую отметку, и вода в бетоне оттаивает. Замерзание раствора при твердении может пагубно сказаться на прочности бетона. Замерзая, кристаллы льда давят на цементную составляющую массы.

Чтобы ускорить твердение бетона в заводских условиях температуру повышают до 80-90°С. Еще один фактор, ускоряющий данный этап — высокая влажность. Также возможно пропаривание раствора автоклавным способом при помощи пара высокого давления.

На то время, пока раствор обретает необходимую прочность, строительные работы прекращаются. Если речь идет о заливке фундамента, кладка стен начнется спустя месяц после начала работ.

Твердение бетона продолжается и в течение последующих месяцев или даже лет. К примеру, через 3 года прочность будет в два раза выше, чем та, какой характеризовался бетон спустя месяц после заливки. Дальнейший процесс обретения прочности также будет зависеть от получаемой нагрузки.

Чаще всего на твердение бетона при температуре около +20°С отводится около 28 дней. Если на протяжении 14 дней держалась знойная погода (+30°С) в бетоне уже мог относительно закончиться процесс твердения, поэтому дальнейшие работы продолжаются ранее. Эти цифры верны для растворов марок М-200, М-250 и М-300.

Особенно интенсивно твердение протекает в первые несколько дней. За трое суток бетон обретает около 30% марочной прочности. Через две недели этот показатель достигнет 70%.

В процессе набора бетоном необходимой прочности очень важно соблюдать температурно-влажностный режим и избегать резких перепадов температур. Также если возможно оградить бетон от замерзания — это позволит избежать потери качества материала и прочности здания в последующем.

Набор прочности бетона: особенности и стадии

На чтение 6 мин. Просмотров 1.2k.

Возведение любых видов построек не обходится от заливки бетона, главный плюс которого – высокая прочность на сжатие. Но производить нагрузку на конкретную часть нельзя, для начала нужно дождаться завершения набора прочности бетона.

На этот процесс оказывает влияние множество факторов, среди которых не только условия внешней среды, но и характеристики самого бетона.

Чтобы данный материал достигнул максимального значения своей прочности, необходимо около 28 суток. Для обеспечения большей долговечности сооружения, нужно представлять, как происходит данный процесс и сколько времени он требует для завершения.

ОН представляет собой два этапа. В первом бетон схватывается, а во втором он окончательно затвердевает и набирается прочности.

От чего зависит набор прочности бетона?

Температура

Низкая температура на улице способствует более медленному процессу затвердевания, а в том случае, когда она достигнет отрицательного порога, весь процесс набора прочности полностью останавливается. Это происходит за счет замерзания воды, обеспечивающей гидратацию смеси.

При дальнейшем повышении температуры воздуха, набор прочности продолжается. А если температура снова упала, то может заново остановиться.

Часто, состав бетона включает в себя некоторые модификаторы, обеспечивающие меньшее время затвердевания и меньший порог температуры, при которой набор прочности будет останавливаться. На рынке присутствуют составы, которые способны набрать необходимую прочность менее чем за 15 дней

Теплое время года позволяет ускорить процесс затвердевания бетонного состава. При температуре, не менее чем 40 градусов, данный процесс будет окончен за одну неделю. Поэтому, производить заливку на дачном земельном участке необходимо в жаркую погоду. Это позволит сократить стройки возведения конструкции.

В зимнее время потребуется подогреть бетон, что сделать самостоятельно немного проблемно: необходимо иметь специализированное оборудование и знать данную технологию данной работы.

Важно знать, что нагревать раствор свыше 90 градусов недопустимо!

Чтобы лучше понять влияние температуры на затвердевание состава, необходимо просмотреть данный график. Он отражает, как бетон марки M400 набирает прочность при различных температурах и сколько времени понадобится для определённого процента набранной прочности. Каждая линия обозначает определенную температуру. Первая из них равна 5 градусам, а последняя 50 градусам.

Это позволит определить срок распалубки конструкции из бетона. Как только прочность достигнет половины своего марочного значения, разрешается снимать опалубку.

Важно обратить внимание на то, что при температуре менее 10 градусов, необходимая прочность бетона не достигнет своего предела даже через 14 дней. В таком случае потребуется произвести подогрев бетонного раствора.

Время

Для того, чтобы определить нормативный-безопасный срок начала работ по конструкции, строители часто использую следующую таблицу. По ней, исходя из марки бетона и его среднесуточной температуры можно узнать о набираемой прочности через определенное количество дней:

Если нормативно-безопасный срок, после которого разрешается выполнять дальнейшие работы равен 50%, то безопасный срок считается за 75-80%.

Исходя из времени выдержки бетонной смеси, нужное значение находится по данной формуле:

Прочность бетона на N-е сутки = марочная прочность × (lg (n) / lg (28) )

(n – не может равняться менее чем 3 суткам)

Цемент

Сразу после заливки, бетонная смесь способна самостоятельно затвердевать из-за самостоятельного выделения тепла, но при замерзании в нем воды, данный процесс полностью приостанавливается. Поэтому, при работе с цементом в зимнее и осенне-весеннее время, необходимо приобретать смеси с противоморозными элементами в составе.

Глиноземистые составы способны после заливки выделять более чем в 7 раз больше тепла, чем классические растворы. Из-за этого, такой состав способен выдерживать более низкие температуры, набирая при этом прочность.

Также, на скорость данного процесса влияет и марка бетона. С уменьшением марки, падает его максимальная прочность.

Влажность

Низкий уровень влажности отрицательно влияет на процесс набора прочности бетона, а при полном ее отсутствии, данный процесс останавливается полностью.

При максимальном уровне влажности и температуры (от 70 до 90 градусов) скорость набора прочности повышается в большей мере.

Нагревание состава при заниженной влажности приводит к высыханию цементной заливки и большему времени набора прочности. Чтобы не доводить раствор до такой ситуации, стоит периодически проводить его увлажнение, тогда, при жаркой погоде прочность наберется за минимально возможное время.

Как быстро он происходит?

После произведения заливки фундамента цементным раствором, нужно подождать определенное количество времени, чтобы данная смесь остыла. Лишь после набора необходимого процента прочности позволяется продолжать дальнейшие этапы строительства здания.

Данный химический процесс набора прочности завершается в период от 1 до 28 дней. Такой большой разброс обуславливается наличием большого количества внешних факторов, таких как влажность или температура воздуха.

Также, данное время зависит от ряда факторов, связанных с самим составом цементного раствора и его марки, а также от толщины заливаемого слоя.

Стадии

Стадия схватывания

Схватывание раствора происходит в первые 24 часа с момента ее возделывания. Данное время на прямую зависит от температуры внешней среды.

При комнатной температуре  (20 градусов) данный процесс занимает менее одного часа: схватывание начинается после попрошествии 2 часов со времени приготовления смеси, а завершение данного процесса оканчивается через 3 часа.

При более низкой температуре, время начала стадии схватывания немного отодвигается , а длительность процесса несоизмеримо увеличивается.

Так, к примеру, при уличной температуре в 0 градусов, схватывание начинается лишь после прошествия 6-10 часов после приготовления раствора, а завершится только после 15 или 20 часов. При высоких температурах, длительность данного процесса достигает минимума и может составить лишь 15-20 минут.

Во время своего схватывания, смесь из цемента остается вязкой и на нее возможно внешнее воздействие. Из-за тиксотропии, при которой вязкость при воздействии на раствор уменьшается, не схватившийся до конца бетон во время перемешивании не переходит в стадию затвердевания.

Данное свойство используют при транспортировке бетонной смеси при помощи бетоносмесителей. В них происходит постоянное перемешивание с помощью миксера, что позволяет сохранить свойства бетонной смеси. При таком воздействии, бетоновозка способна сохранить цементную смесь в незатвердевшем состоянии еще долгое время.

Но, при долгом внешнем воздействии, смесь «сваривается» и теряет некоторые свои качества. Особенно быстро процесс «сварки» происходит гораздо быстрее в теплое время года.

Стадия твердения

Данный процесс начинается сразу после полного схватывания бетона. Твердение и набор прочности будет продолжаться еще в течение нескольких лет, но при этом, марку бетону можно определить уже по прошествии 4 недель.

Контроль за набором прочности бетона

Набор прочности бетона можно определить, зная значения некоторых условий, а именно температуру и наличие в составе специальных добавок, влияющих на все процессы.

Узнав данные параметры, можно определить точный процент прочности бетона при помощи двух таблиц, которые уже были расположены выше:

Руководствуюсь всеми вышеприведенными советами, можно определить наиболее подходящий момент времени, когда можно будет производить дальнейшие работы по конструкции и обеспечить большее время эксплуатации сооружения.

Бетон: схватывание и набор прочности

Прочность на сжатие является основным эксплуатационным показателем бетона и отражает качество изготовленных из него монолитных конструкций. Твердение является результатом физико-химической реакции гидратации цемента, протекание которой занимает определенное время. Чтобы окончательная твердость бетонного камня соответствовала расчетному значению, необходимо знать особенности процесса и учитывать влияние целого ряда факторов, способных замедлить или ускорить окончательное твердение.

Схватывание бетона

Схватывание – первоначальный этап набора прочности бетона, происходящий в первые сутки после затворения. Длительность периода зависит от температуры смеси. При эталонной температуре (20 °С) схватывание начинается примерно через 2 часа, а еще через час бетон полностью теряет подвижность. При 0 °С время увеличивается до 20 часов. В специальных камерах – автоклавах – при повышенной температуре период схватывания можно сократить до 20 минут. Таким образом изготавливают пористый и ячеистый бетон.

Период схватывания можно несколько увеличить за счет такого свойства смеси, как тиксотропия: активное перемешивание снижает динамическую вязкость. Этим свойством пользуются во время транспортировки материала с бетонного узла на строительную площадку.

Твердение бетона

Следующая стадия набора прочности – твердение. В это время смесь уже полностью неподвижна. Принятый в нормативных документах период твердения составляет 28 суток, однако процесс на самом деле может длиться месяцы или даже годы. Протекание гидратации зависит от окружающей температуры и не прекращается даже при 0 °С, поскольку реакция сопровождается выделением тепла и бетон как бы греет себя сам.

Показанную в таблице зависимость необходимо знать при бетонировании фундамента и монолитном строительстве.

От чего зависит прочность бетона

Прочность бетонного камня зависит от используемого цемента. Так, повышение его марки при сохранении соотношения заполнителей приводит к увеличению этого значения. Подобным образом влияет и увеличение доли цемента. Минимальная прочность зависит от марки бетонной смеси.

Большая доля воды негативно сказывается на качестве готового камня. Если ее повысить на 60 %, недобор прочности составит 50 %. Для оптимизации скорости затвердевания и качества готового бетона залитая смесь уплотняется на вибростоле или с помощью портативного погружного вибратора.

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение раствора (цемента, бетонной смеси). Затвердевание раствора бетона.

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Материалы / / Строительные материалы. Физические, механические и теплотехнические свойства. / / Бетон. Бетонный раствор. Раствор. Свойства и характеристики.  / / Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение раствора (цемента, бетонной смеси). Затвердевание раствора бетона. Поделиться:    Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение раствора (цемента, бетонной смеси). Затвердевание раствора бетона.Вариант для печати. В отсутствие воды никакого набора прочности не происходит (нужно поливать). То есть высохший бетон перестает набирать прочность и замерзший бетон перестает набирать прочность (нужно нагревать или использовать присадки-добавки). Если бетон потом нагреть или разморозить он продолжит набирать прочность, но наберет ее тем больше от номинала, чем позже произошла остановка твердения. Считается, что при температуре 20 °С бетон (при доступе влаги = если не высох) набирает марочную прочность за 28 суток по волшебной формуле: Прочность бетона на день n = Марочная прочность *(lg(n) / lg(28)) , где n не менее 3 дней За первые трое суток при нормальных условиях бетон набирает не более 30% марочной прочности. Через 1-2 недели (7-14 суток) бетон при нормальных условиях набирает 60-80% марочной прочности. Через 4 недели (28 суток) бетон при нормальных условиях набирает 100% марочной прочности. Через 3 месяца (90 суток) бетон при нормальных условиях набирает 120% марочной прочности. В дальнейшем, при доступе влаги, бетон продолжит набирать прочность, но очень медленно. Снижение температуры сильно замедляет твердение бетона, если не применять специальные добавки. Повышение температуры резко ускоряет твердение бетона, но следут не допускать высыхания бетона. Если бетон греть водяным паром при температуре 80oС в течение 16 часов, то бетон наберет 60-70% марочной прочности (заводская пропарка — изготовление свай и т.д.) Нагревать бетон свыше 90 oС нельзя. Теперь последует важное замечание: Схватывание и твердение цемента это экзотермические процессы, т.е при наборе прочности бетоном выделяется весьма существенное количество тепла, что на практике увеличивает риск высыхания бетона и существенно снижает риск замерзания бетона. Характерными (оценочными) величинами тепловыделения являются: 200 кДж = 50 ккал на каждый килограмм портландцемента за 7 суток. 200 кДж = 50ккал на каждый килограмм глиноземистого цемента за 1 сутки . Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team	Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

время схватывания и набора прочности

Этапы твердения раствора

Уже довольно давно при строительстве любых объектов стали применять этот материал. Причем его применяют на любых стадиях этого процесса начиная с фундамента и заканчивая плитами перекрытия. Удобен этот материал тем, что способен в жидком состоянии принимать форму опалубки и, по мере его застывания, получается требуемая конструкция.

При этом необходимо знать промежуток времени, за сколько бетон набирает прочность. Обычно полная готовность бетона достигается через 28 суток. Обязательно все работы проводят согласно требованиям строительных норм и правил (СНиП). В этом документе полностью описано как работать с этим материалом в любое время года, чтобы объекты прослужили затем в течение 50—100 лет.

Причем при современном строительстве постоянно появляются новые технологии и конструктивные решения, позволяющие продлить этот срок. Но до сих пор процессу набора прочности уделяют большое внимание и следят за проведением каждого этапа, в которые входят:

1. Застывание — начинается с первых минут, после залития бетонной смеси, которое производят с помощью автобетоносмесителя. В начальный период прямую зависимость имеет время набора прочности бетона от температуры. Чем температура выше, тем быстрее схватывается раствор. Например, при 20° C этот процесс протекает в течение часа, летом на открытом солнце — от 15 до 30 минут, а при 0° C — до 20 часов.
2. Твердение — важный этап, при котором материал набирает до 70% расчетного значения прочности. Длительность этого процесса зависит от марки материала и протекает от 7 до 14 дней.

Во время заливки раствора одновременно берутся и контрольные пробы, которые затем проверяют специалисты и сравнивают с нормативами, через определенное время, по таблице твердения бетона.

Факторы, влияющие на прочность

Практически все работы с раствором проводятся на открытом воздухе как летом, так и зимой. Погодные условия и температура воздуха оказывает непосредственное влияние на время застывания бетона. Таким образом, на набор прочности влияют следующие факторы:

• температура;
• влажность;
• класс материала;
• время.

Чем ниже температура на улице, тем медленнее и дольше будет происходить процесс затвердения. Зимой, в естественных условиях, эта процедура полностью останавливается, так как вода не испаряется, а замерзает. При повышении температуры застывание раствора опять продолжится. Чтобы это лучше понять, стоит обратиться к графику твердения бетона В25 или В30.

График представляет собой кривые линии, показывающие, как долго и при какой температуре достигается определенная прочность бетона. Если летом твердение бетона протекает естественным образом, то зимой необходимо принимать меры для его застывания. Для этого в бетонную смесь добавляют специальные противоморозные вещества, которые способствуют сохранению свойств приготовленного раствора.

При этом они не дают воде быстро замерзать и позволяют качественно провести заливку бетонной смеси. При более низких температурах сразу после заливки раствора обеспечивают его прогрев. Обычно для этого используют электрический ток или тепловые обогреватели. В первом случае с помощью проводов по контурам производят подключение непосредственно арматуры в опалубке или через электроды, погруженные в раствор.

Причем контуры не должны касаться друг друга, иначе будет короткое замыкание. Все подключение ведется через специальный масляный трансформатор для прогрева бетона. Во втором случае место бетонирования накрывают шатром и подключают несколько воздушных обогревателей. Большую роль играет повышенная влажность воздуха. Если ее показатели достигают 70—90%, то прочность раствора значительно увеличивается.

Время набора прочности бетона в зависимости от температуры — раскладываем по пунктам

Когда необходимо изготовить определенную конструкцию, то порой бывает невозможно этого сделать без заливки бетона. Этот материал очень активно используется в области строительства. Главной его характеристикой является прочность на сжатие. Причем устанавливать определенную нагрузку на конкретный элемент запрещено, пока бетон полностью не наберет необходимую прочность. При осуществлении данного процесса имеется ряд факторов, которые так или иначе оказывают свое влияние: состав смеси, внешние условия.

Как это происходит

Процесс схватывания может происходить сразу после того, как была выполнена заливка бетона. Длительность напрямую зависит от температурного режима окружающего воздуха. При ее значении 20 градусов, для схватывания может понадобиться примерно час. Так как этот процесс не носит мгновенный характер, то бетоны, чтобы набрать прочностные характеристики может понадобиться пару месяцев.

Каков состав бетона м 400 на 1 м-3 можно узнать из таблицы в статье.

Очень часто бетон начинает твердеть уже по прошествии двух часов с того момента, как были соединены цемент и вода. А вот для окончательного схватывания нужно подождать 3 часа. Увеличить время твердения помогают специальные добавки в бетон.

Схватывание бетона подразумевает под собой подвижность раствора на весь период, благодаря чему удается воздействовать на смесь. При этом механизм тиксотропии, который указывает на снижение вязкости бетона, твердение и высыхание не происходят. Это условие необходимо учитывать в ходе доставки раствора на бетоносмесители. В этом случае раствор должен перемешиваться в миксере, в результате чего удается сохранить все его важные качества.

Как использовать бетон марки м200, указано в статье.

На видео показывают проверку бетона на прочность сжатия.

Какова пропорция бетона м200 на 1 куб указано здесь.

Благодаря вращению миксера удается предотвратить высыхание бетона, а также набора твердости. Но в этом случае может произойти другая неприятная ситуации – это сваривание материала, в результате чего все его положительные характеристики снижаются. Происходит такое явление чаще всего в летнее время.

Временные рамки

Этот график несет в себе информацию, которая показывает кривую роста прочности на протяжении 28 дней. Именно этого времени будет достаточно, чтобы бетон сумел просохнуть при естественных условиях.

Время, которого будет достаточно, чтобы раствор набрал вес необходимые эксплуатационные качества, носит название период выдерживания бетона. График набора прочностных характеристики показывает время, которые необходимо раствору, чтобы добиться максимальной отметки по прочности.

Каковы технические характеристики по ГОСТу бетона м 200 можно узнать из данной статье.

На видео – набор прочности бетона в зависимости от температуры:

Какова прочность бетона в15 указано здесь.

При нормальных условиях созревание бетона осуществляется в течение 28 дней. Первые 5 дней – это интенсивное твердение материала. Когда позади неделя, то бетон уже набрал 70% всей прочности для выбранной марки. Но приступать к дальнейшим строительным мероприятиям можно после того, как прочность достигал 100%, а это не ранее 28 дней.

Этот период для определенного случая свой. Чтобы точно определить период застывания раствора необходимо выполнять контрольные испытания образцов материала. При проведении работ летом в монолитном домостроении в целях оптимизации процесса для обретения раствору всех физических свойств требуется выполнение следующих условий:

• Выдерживание в опалубке раствора.
• Дозревание состава после того, как опалубка была удалена.

Условия

Когда необходимо, чтобы раствор приобретал необходимые показатели прочности, требуется придерживаться конкретных условий. Например, самой оптимальной температурой для его твердения считается 20 градусов. Но это далеко не все параметры.

Какова характеристика бетона класса в 25 указано в статье.

Температура

Чем ниже температурные показатели на улице, тем медленнее происходит набор прочности бетона. Если температурный режим предполагает отрицательные показатели, то процесс приостанавливается по той причине, что застывает жидкость, которая обеспечивает гидратацию цемента. Когда температура воздуха начинает повышаться, то процесс набора прочности снова в действии.

Если в составе раствора имеются различные модификаторы, то длительность твердения может во много раз уменьшиться, а температура, которая необходима для установки процесса, снизиться. Изготовители предлагают разнообразные быстротвердеющие составы, благодаря которым удается набирать прочностные характеристики уже по прошествии 14 дней.

Какова таблица набора прочности бетона, можно узнать из данной статьи.

При повышении температуры воздуха процесс созревания раствора начинает ускоряться. Если на улице 40 градусов, то установленная маркой прочность будет достигнута через 7 дней. По этой причине процесс заливки бетона на приусадебном участке в целях сокращения сроков строительства необходимо выполнять в летнее время года.

Если работы осуществляются зимой, то здесь понадобиться ряд дополнительных мероприятий, например, таких как подогрев бетона. Осуществить такие действия очень непросто, ведь для этого нужно обладать подходящим оборудованием и знаниями в этой области. Кроме этого, нужно понимать, что нагрев материала нельзя проводить выше температуры 90 градусов.

Как сделать бетон для отмостки пропорции, указано в статье.

Для того чтобы определить, какое влияние оказывает температурный режим на процесс твердение, необходимо снова обратиться к графику набора прочности. Присутствующие на нем линии с учетом данных, которые собраны с бетона М400 при различных значениях температуры. Согласно этому графику удается понять процент прочности, который будет достигнут по прошествии конкретного количества дней. Для каждой кривой характерна своя температура. Первая линия – это 5 градусов, а вторая – 50 градусов.

При помощи графика удается понять длительность распалубки монолитной конструкции. Демонтаж опалубки ожжет происходить после того, как показатели прочности увеличились на 50% от заданного маркой значения. Кроме этого, важно обращать внимание на то, что при температуре ниже 10 градусов значение прочности, заданное конкретной маркой, не будет достигнуто даже по прошествии 14 дней. Если присутствуют такие погодные условия, то нужно предпринимать меры по прогреванию заливаемого раствора.

Каков график прогрева бетона в зимнее время, можно узнать из данной статьи.

Время

Чтобы определить нормативно-безопасное время начало строительных мероприятий применяется специальная таблица. Она содержит в себе данные марки бетона и его среднесуточные температурные показатели. На основании этих данных удается отыскать информацию, как происходит набор прочности по прошествии конкретного количества суток.

Таблица 1 – Набор прочности в зависимости от количества дней

Марка бетона	Среднесуточная температура бетона в °C	Срок твердения в сутках
		1	2	3	5	7	14	28
		Прочность бетона на сжатие
М200–300, замешанный на портландцементе М 400–500	-3	3	6	8	12	15	20	25
	0	5	12	18	28	35	50	65
	+5	9	19	27	38	48	62	77
	+10	12	25	37	50	58	72	85
	+20	23	40	50	65	75	90	100
	+30	35	55	65	80	90	100	–

После того, как нормативно-безопасный срок поставлен на уровне примерно 50%, то обозначить безопасный срок начала мероприятий можно 72-80% от значения, установленного маркой бетона.

Состав и характеристики бетона

Так как после заливки бетон способен приобретать прочность по причине своего выделения тепловой энергии, то после замерзания жидкости этот процесс останавливается. По этой причине на момент проведения всех работ в зимнее время необходимо задействовать смеси, в составе у которых имеются противоморозные добавки.

На фото – состав и характеристики бетона

Глиноземистый цемент после его укладки может выделить тепловую энергию в 7 раз большую, чем при использовании обычного портландцемента. По этой причине полученная смесь на его основе начинает набирать прочностные параметры даже, когда на улице отрицательные показатели температуры. На скорость набора прочности немаловажную роль играет марка бетона. Чем она ниже, тем выше максимальная прочность.

Сколько мешков цемента в одном кубе бетона, указано здесь в статье.

Влажность

Если на улице уровень влажность повышен, то это отрицательно влияет на процесс набора прочности. Однако и полное отсутствие влаги делает невозможным процесс гидратации цемента и как результат, твердение полностью останавливается.

Если присутствует максимальная влажность и высокая температура, то скорость набора прочности во много раз повышается. При таком режиме происходит пропаривание материала в автоклавах паром высокого давления.

Влияние таких высоких температурных показателей при минимальной влажности приведет к высыханию. Раствора и снижению скорости твердения. Чтобы можно было избежать такой ситуации, стоит производить увлажнение. В результате таких действий в жаркое время года удастся набрать прочность в минимально возможные сроки.

Специальные добавки

Чтобы бетон смог быстрее набирать прочность, нужно задействовать особые вспомогательные компоненты. Их добавляют при приготовлении раствора. Дозировка зависит от количества цемента. Благодаря таким добавкам бетон способен набрать прочность, соответствующую выбранной марки, всего за 2 недели.

Но достичь таких показателей реально при условии, что процесс твердения осуществляется в летнее время. Для холодной поры необходимо задействовать противоморозные добавки. Благодаря им можно поддерживать в бетоне положительный температурный режим на момент набора прочности.

Электропрогрев

Для ускорения набора прочности бетона в зимнее время задействуют такой метод, как электропрогрев. Еще он носит название контактного обогрева термоопалубкой. При обычных и высоких температурных режимах длительность влияние электропрогрева может достигать 3-8 часов. После этого конструкция уже самостоятельно способна набирать прочностные показатели.

Согласно ГОСТ

Необходимая марка и класс бетона определяется с учетом составленного проекта. Необходимые показатели прочности могут меняться в зависимости от применяемых строительных материалов. Например, при возведении дома на основе легких бетона для основания нет необходимости применять бетон высокой прочности. Когда стены строения будут выполнены из кирпича, то бетон должен иметь высокие прочностные характеристики. Например, для этого используют тяжелый и мелкозернистый бетон по стандарту 26633 ГОСТ.

Для определения прочности применяется ГОСТ 18105-86. В этом случае необходимо подготовить проект или же посмотреть информацию со схожего.

Прочность – это главный показатель качества для бетона ГОСТа любого уровня. Процесс его затвердения начинает происходить уже в первые часы после того, как соединили воду и цемент, а вот его длительность зависит от различных факторов: температуру, влажность, состав бетона. Если вес необходимые условия были соблюдены точно, то процесс набора прочности будет окончен по прошествии 28 дней, а вы сможете приступить к необходимым работам.

Методы ускорения застывания бетона

Очень часто в процессе строительства необходимо ускорить процесс набора прочности бетона. Так, при заливке монолитных конструкций и ограничении сроков строительных работ применяют смеси на основе сернокислых, углекислых и аммонийных солей, хлоридов и нитратов кальция.

Применение этих добавок позволяет сократить длительность застывания бетона в 2 раза. Стоит заметить, что такие работы проводят в летний период и антиморозные добавки здесь не подойдут. В сильно жаркую и сухую погоду проводят увлажнение залитого раствора, так как очень быстро испаряется вода и происходит нарушение графика набора прочности материала.

Для этого верхнюю часть раствора накрывают материалом или посыпают опилками и периодически смачивают их по мере испарения воды. На асфальтобетонных заводах для ускорения застывания раствора применяют способ пропаривания. Процедуру эту проводят на открытом воздухе или в специальных закрытых камерах, где за 6—16 часов изделия из бетона набирают 60—70% прочности.

Набор прочности по графику

Набор прочности бетона в зависимости от температуры определяется графиком, который представляет собой временной интервал. В процессе этого раствор обретает эксплуатационные свойства, после чего можно проводить формирование финишного слоя. График набора прочности – это время, которое необходимо бетону для достижения нужного значения прочности. Если поддерживаются нормальные условия, то состав созреет за 28 дней.

В течение 5 дней можно наблюдать наиболее быстрое твердение. По истечении этого времени материал достигнет 70-процентной прочности. Последующие работы следует продолжать лишь через 28 дней, ведь только тогда материал достигнет 100-процентного уровня прочности.

Твердение и набор прочности бетона происходят по-разному для каждого конкретного случая. Для того чтобы определить сроки, проводятся испытания образцов. В теплое время в монолитном домостроении для обретения составом оптимальных свойств осуществляются некоторые операции. Например, материал выдерживается в опалубке, его оставляют дозревать и после удаления ограждений. Набор прочности бетона в зависимости от температуры будет происходить за разный период времени. Это объясняется еще и тем, что мероприятия могут проводиться в холодное время года. В этом случае для достижения марочной прочности необходимо обеспечить обогревание материала и гидроизоляцию бетона. Это обусловлено тем, что снижение температуры замедляет процесс полимеризации.

Почему следует контролировать температуру застывания бетона

Одним из наиболее важных аспектов обеспечения целостности вашей бетонной конструкции является мониторинг ее температуры на ранних этапах строительства. Это особенно актуально в экстремальных погодных условиях, когда смешивание и отверждение бетона подвергаются воздействию различных факторов окружающей среды.

Если свежеуложенный бетон подвергается воздействию слишком высоких или слишком низких температур, или если он не сохраняет достаточное количество влаги, развитие прочности бетона будет нарушено.По этой причине тщательный мониторинг изменений температуры в бетонной плите во время отверждения жизненно важен для обеспечения прочности, качества и долговечности.

Как контролировать температуру бетона во время смешивания и отверждения

В настоящее время существует несколько методов уменьшения неблагоприятного воздействия неправильной температуры гидратации. Можно использовать два подхода или их комбинацию для контроля температуры во время фазы покоя и фазы увеличения силы процесса гидратации.

Первый подход — это оптимизировать дизайн смеси .Второй подход заключается в том, чтобы контролировать окружающие элементы или свойства отверждения, которые влияют на температуру.

Хотите узнать больше о том, что такое отверждение бетона? Прочитать этот блог

Контроль температуры бетона при проектировании смеси

Чтобы поддерживать желаемую температуру во время высокой температуры гидратации (экзотермической реакции в цементе), вам необходимо разработать смесь, соответствующую конкретному применению и окружающим условиям бетона. Вот несколько вещей, которые следует учитывать при проектировании бетонной смеси:

• Выбор подходящего типа цемента изменяет количество выделяемого тепла.По сравнению с цементом типа I, тип III выделяет больше тепла, тогда как тип II выделяет умеренное тепло, а тип IV выделяет меньше, чем другие;

• Регулировка тонкости цемента (например, использование более мелкого цемента) приведет к выделению большего количества тепла;

• Использование дополнительных вяжущих материалов (SCM) эффективно снижает тепло, выделяемое во время гидратации. Замена части цемента, например, шлаком или летучей золой снижает количество химически активного материала на ранних стадиях; в свою очередь, это снижает количество выделяемого тепла и замедляет рост прочности бетона; и

• Добавление других типов добавок, таких как замедлители схватывания и ускорители, может помочь контролировать продолжительность периода бездействия (однако эти смеси обычно не влияют на тепловыделение).

Узнайте больше об оптимизации конструкции бетонной смеси здесь!

Почему важна правильная температура отверждения бетона

Отверждение бетона помогает поддерживать уровень влажности и температуры в бетоне раннего возраста, так что он может достичь своей удельной прочности смеси. Наличие правильного количества влаги в бетоне важно, потому что химическая реакция, известная как гидратация, имеет тенденцию высушивать бетон из-за потери тепла.

При бетонировании в жаркую погоду общее практическое правило заключается в поддержании предела температуры затвердевания бетона в 70 ° C (160 ° F) во время гидратации.Если температура бетона во время гидратации слишком высока, бетон быстрее наберет прочность на раннем этапе, но, следовательно, потеряет прочность на более поздних стадиях и, следовательно, станет менее долговечным.

При бетонировании в холодную погоду, когда температура окружающей среды слишком низкая, гидратация цемента резко замедлится или даже полностью прекратится, пока температура снова не повысится. Общие рекомендации предполагают, что температура отверждения бетона должна поддерживаться на уровне> 5 ° C (40 ° F) в течение 48 часов (ACI 306).

Как экстремальные погодные условия влияют на бетон

Один из способов избежать перегрева бетона в жаркую погоду — запланировать заливку на ночь, когда температура окружающей среды ниже. Другой способ — использовать в смеси холодную воду или охладить агрегаты льдом.

В холодную погоду температуру можно регулировать с помощью внешних систем обогрева, чтобы контролировать условия отверждения. Экстремальные температуры отверждения можно также контролировать при массовом разливе с помощью охлаждающих труб.

Советы по бетонированию в жаркую погоду

1. Для охлаждения бетона используйте лед или жидкий азот в составе бетонной водной смеси.
2. Избегайте укладки бетона в полдень, так как в это время суток обычно самые высокие температуры.
3. Используйте прохладную воду для увлажнения боковых опор перекрытий или стен.
4. Держите на месте замедлитель испарения на случай, если температура повысится и вода начнет быстро испаряться.
5. Если во время укладки бетона вероятна жаркая погода, используйте крупные частицы заполнителя.Более крупные заполнители сводят к минимуму вероятность усадки бетона из-за условий окружающей среды.

Насадки для бетонирования в холодную погоду

1. Следите за температурой затвердевания бетона в течение первых 24 часов, чтобы убедиться, что температура монолитного бетона не опускается более чем на 4 ° C (40 ° F).
2. Замерзший свежий бетон в течение первых 24 часов может привести к потере 50% его потенциальной 28-дневной прочности.
3. Поддерживайте температуру твердения бетона выше 4 ° C в течение как минимум четырех дополнительных дней после использования изоляционных покрытий или обогреваемых шкафов.
4. Поддерживайте температуру твердения бетона выше 10 ° C (50 ° F) в течение трех-семи дней, используя свежий бетон.
5. Никогда не заливайте бетонную поверхность по мерзлой земле, снегу или льду. Используйте обогреватели, чтобы разморозить землю перед заливкой бетона.

Хотите узнать о мониторинге температуры в экстремальных погодных условиях? Читать далее!

Самый эффективный инструмент для контроля температуры отверждения бетона

Процесс укладки и выдержки бетона на стройплощадке требует точных температур, чтобы не повредить структурную целостность бетона.Благодаря SmartRock, беспроводному датчику температуры и прочности бетона, вам больше не придется беспокоиться о неоднозначном времени ожидания и ошибочных тестах на разрыв. SmartRock доставляет точные данные в реальном времени на ваше мобильное устройство каждые 15 минут. Бесплатное приложение рассчитывает данные вашего монолитного бетона, избавляя от лишних догадок.

Будучи полностью беспроводным датчиком, SmartRock позволяет подрядчикам работать эффективно, не беспокоясь о торчащих проводах. Датчик полностью встроен в бетон и закреплен на арматуре внутри опалубки.Это означает, что вам не нужно искать провода под нагревательными одеялами или полагаться на какие-либо внешние регистраторы данных для сбора или отправки данных. Одним нажатием кнопки вы можете загрузить бесплатное приложение и мгновенно поделиться данными со своей командой!

Способность

SmartRock отслеживать влияние монолитного бетона и температуры окружающей среды упрощает контроль твердения бетона и обеспечивает оптимальные условия. Кроме того, результаты в реальном времени позволяют подрядчикам оптимизировать процесс отопления, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в своем графике проекта, зная, когда переходить к последующим строительным операциям, таким как снятие опалубки или последующее натяжение.Согласно методу зрелости ASTM C1074, датчики SmartRock могут использоваться для оценки прочности бетона на месте.

Узнайте больше о преимуществах датчиков SmartRock прямо сейчас!

Источники:
Советы и рекомендации по заливке бетона в жаркую погоду
Узнайте, как заливать бетон в холодную погоду
Бетон на практике

Бетонная конструкция: https://www.concreteconstruction.net/how-to/maximum-concrete-temperature_o

Отверждение цементного бетона — время и продолжительность

Отверждение цементного бетона определяется как процесс поддержания нормальных условий влажности и температуры бетона для реакции гидратации, в результате чего бетон со временем приобретает затвердевшие свойства.Основные компоненты, о которых необходимо позаботиться, — это влажность, тепло и время в процессе отверждения.

Почему требуется выдержка цементобетона?

Выдержка цементобетона необходима по следующим причинам:

• Для предотвращения преждевременного высыхания бетона из-за солнечного излучения и ветра. Это предотвращает пластическую усадку бетона.
• Помогает поддерживать температуру бетона, обеспечивая процесс гидратации. Процесс гидратации требует, чтобы вода продолжалась и выделяла тепло.
• Отверждение способствует затвердеванию бетона и его сцеплению с внутренними материалами и арматурой. Это помогает предотвратить повреждение соединения между бетоном и арматурой из-за вибрации и ударов.
• Это помогает создавать непроницаемый, прочный бетон без трещин.

Рис. 1. Отверждение бетонной плиты крыши с помощью пондинга.

Когда наступает время схватывания бетона?

Время начала отверждения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона.На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.

Испарение влаги происходит за счет разницы в давлении пара на бетонной поверхности и в окружающем воздухе. Когда разница высока, скорость испарения высока.

Рис 2: Трехфазное отверждение бетона

ACI 308 — Руководство по отверждению бетона предлагает три фазы отверждения бетона. Эти фазы показаны на рисунке 1.6 ACI 308.

Правильное время схватывания бетона зависит от:

1. Первоначальное отверждение

При укладке и уплотнении бетона происходит вытекание воды, которая поднимается через поверхность бетона из-за оседания бетона. Скорость и продолжительность кровотечения зависят от многих факторов, включая свойства бетонной смеси, глубину или толщину бетона, метод уплотнения бетона и т. Д.

Эти сливные воды начинают испаряться с поверхности.Когда вся стекающая вода исчезнет с поверхности, начинается высыхание бетона, затем требуется первоначальное отверждение бетона, чтобы минимизировать потерю влаги и предотвратить пластические усадочные трещины в бетоне до и во время отделочных операций.

Первоначальное отверждение бетона может быть выполнено с помощью таких методов, как запотевание или использование средств, уменьшающих испарение, или путем установки солнцезащитных козырьков и ветровых стекол.

2. Промежуточное отверждение

Промежуточное отверждение проводится, когда операции по отделке бетонной поверхности были выполнены перед окончательным схватыванием бетона.Это происходит, когда необходимая текстура поверхности бетонных элементов достигается быстро или когда схватывание бетона задерживается.

3. Окончательное отверждение

Когда бетон закончен после окончательного схватывания бетона, должно быть выполнено окончательное отверждение бетона. Это помогает предотвратить высыхание поверхности бетона, поскольку потеря влаги с поверхности бетона происходит немедленно.

Какова продолжительность выдержки цементобетона?

Продолжительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность бетонных конструктивных элементов.На следующем рисунке показано, как прочность бетона на сжатие увеличивается со временем, когда он затвердевает в течение более длительного времени.

Рис. 3: Влияние продолжительности отверждения в воде на прочность бетона

Продолжительность отверждения бетона зависит от

.

1. Причина отверждения, т.е. предотвращение пластической усадки, контроль температуры, прочности и долговечности бетона.
2. Размер бетонного конструктивного элемента
3. Тип марки бетона и скорость твердения бетона
4. Температурно-влажностный режим окружающей среды
5. Условия воздействия на поверхность бетона во время и после отверждения
6. Требование отверждения продолжительность в соответствии со спецификацией бетона

Комитет Американского института бетона (ACI) 301 рекомендует минимальный период отверждения, соответствующий бетону, достигающему 70 процентов указанной прочности на сжатие.Часто указываемое семидневное отверждение соответствует примерно 70 процентам указанной прочности на сжатие.

Индийский стандарт IS 456 — 2000 рекомендует, чтобы продолжительность отверждения бетона составляла не менее семи дней в случае обычного портландцемента и не менее десяти дней для бетона с минеральными добавками или цементными смесями. Он также рекомендует, чтобы продолжительность отверждения была не менее десяти дней для бетона, находящегося в сухой и жаркой погоде, и 14 дней для бетона с минеральными добавками или смешанного цемента в жаркую и сухую погоду.

Список литературы

1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по отверждению бетона
2. BS 8110 — Британский стандарт для проектирования и строительства железобетонных и предварительно напряженных бетонных конструкций
3. IS 456-2000: Индийский стандартный свод правил для простого и железобетона

1. Что такое твердение бетона?

Отверждение цементного бетона определяется как процесс поддержания нормальных условий влажности и температуры бетона для реакции гидратации, при которой бетон со временем приобретает затвердевшие свойства.

2. Почему требуется выдержка цементобетона?

Отверждение цементного бетона необходимо по следующим причинам:
1. Для предотвращения преждевременного высыхания бетона из-за солнечного излучения и ветра.
2. Поддерживать температуру бетона за счет процесса гидратации.
3. Для упрочнения и сцепления с внутренними материалами и арматурой. Это помогает предотвратить повреждение соединения между бетоном и арматурой из-за вибрации и ударов.
4. Разработать непроницаемый, без трещин и прочный бетон.

3. Какое время затвердевания бетона?

Время начала отверждения бетона зависит от скорости испарения влаги из бетона. На скорость испарения влияют ветер, лучистая энергия солнечного света, температура бетона, климатические условия, относительная влажность.

4. Какова продолжительность выдержки цементобетона?

Продолжительное отверждение бетона увеличивает прочность и долговечность бетонных конструктивных элементов.Однако через 28 дней после заливки бетона процесс гидратации бетона завершается на 99%. Далее продолжение лечения бесполезно.

5. Какие стандартные коды для твердения бетона?

1. ACI 308, Американский институт бетона — Руководство по отверждению бетона.
2. BS 8110 — Британский стандарт проектирования и строительства железобетонных и предварительно напряженных бетонных конструкций.
3. IS 456 — 2000: Индийский стандартный свод правил для простого и железобетона.

Подробнее:
1. Методы отверждения бетона для различных типов конструкций / конструкций
2. Методы отверждения бетонных конструкций и их сравнение
3. Отверждение высокоэффективного бетона — методы и продолжительность отверждения
4. Метод ускоренного отверждения для Испытание бетона на прочность при сжатии
5. Методы отверждения бетона для различных типов строительства / конструкций

Отверждение бетона | КЛИН

Условия отверждения с КЛИНОМ

Строительные площадки должны поддерживать правильные условия после заливки бетона, чтобы максимизировать конечную прочность бетона и минимизировать время отверждения.Это особенно актуально для Северной Америки, где температура может достигать экстремальных значений и быстро колебаться.

Основы

Вновь залитый бетон необходимо поддерживать при температуре, рекомендованной поставщиком смеси и / или инженером-строителем, чтобы обеспечить оптимальные условия твердения. Поддержание этой целевой температуры является вопросом смягчения экстремальных температур:

Отверждение бетона при низких температурах

Как минимум, бетон должен выдерживаться при температурах выше 7.2 градуса по Цельсию (45 градусов по Фаренгейту). Ниже этой температуры химическая реакция бетона полностью прекращается, что может привести к дорогостоящим задержкам и переделкам.

Если позволить температурам опускаться ниже нуля градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту) до того, как бетон затвердеет до как минимум 500 фунтов на квадратный дюйм, цементная паста не сможет противостоять нагрузкам, создаваемым расширяющейся, замерзающей поровой водой. Это приводит к отверждению бетона всего с 50% его предполагаемой предельной прочности. Это почти наверняка приведет к затратам на переделку, иногда требующую снятия и замены целых плит.

Отверждение бетона при высоких температурах

С другой стороны, когда бетон становится слишком теплым, особенно при температуре выше 30 градусов Цельсия (86 градусов по Фаренгейту) во время процесса отверждения, он также не достигает максимальной прочности при температуре выше 28 градусов. -дневной период. Большие различия в температуре сердцевины и поверхности могут привести к термическому растрескиванию, особенно при заливке массы.

Применение большего количества тепла, чем требуется для отверждения, может быть дорогостоящим с точки зрения расхода топлива.Кроме того, неравномерно приложенное тепло может привести к дефектам бетона, таким как образование окалины и трещин, что во многих случаях потребует дополнительных затрат на ремонт.

Контроль температуры

Для поддержания умеренных температур, которые максимизируют прочность бетона, у строительных компаний есть способы контролировать среду отверждения. К ним относятся следующие:

• Использование обогревателей промышленного класса
• Настройка равномерной температуры вентиляторов на всей территории
• Использование временных накопителей (например,грамм. брезент)
• Использование периодических смачиваний или распыления воды
• Покрытие затвердевающего бетона изоляционным материалом или одеялами
• Установка прудов для отверждения

Мониторинг, регистрация данных, оповещение

Независимо от настройки контроля окружающей среды, условия могут менять. Это означает, что крайне важно контролировать температуру в режиме реального времени, чтобы можно было вносить корректировки для поддержания качества и максимальной прочности бетона.

Также важно иметь запись о прошлых температурах для записей о качестве и для обеспечения возможности обращения в случае сценария разрешения споров.Кроме того, может потребоваться регистрация данных конкретной температуры — особенно для инфраструктурных проектов.

Строительные площадки могут использовать систему мониторинга, которая измеряет и записывает температуру в окружающем воздухе, а также непосредственно внутри затвердевающего бетона. Благодаря многочисленным датчикам, установленным на объекте, и удобной для чтения приборной панели, показывающей в реальном времени уровни температуры и влажности, начальник строительной площадки знает, когда и где возникают какие-либо проблемы, хотя еще есть время, чтобы что-то с этим сделать.

Предупреждения устанавливаются, поэтому вы получаете уведомление на мобильный телефон, если превышены пороговые значения. Своевременное получение такого предупреждения для исправления ситуации может сэкономить для строительного проекта сотни тысяч долларов, не говоря уже о своевременном выполнении проекта без необходимости переделывать этапы, если что-то пойдет не так.

Компания WesternOne (ныне United Rentals), являющаяся опытной компанией, предоставляющей услуги и опыт для строительных площадок в Канаде, определила необходимость контроля температуры и влажности при заливке промышленного бетона.Таким образом, в 2017 году компания инвестировала в разработку интеллектуальной технологии для рабочих мест под названием WEDGE. Это полностью интегрированная и надежная служба удаленного мониторинга, обеспечивающая круглосуточный доступ к данным с рабочего места на ваш смартфон, планшет или компьютер. WEDGE отлично подходит для твердения бетона в суровых условиях.

Запросить демонстрацию

Влияние температуры окружающей среды на высокоэффективные свойства бетона

Материалы (Базель). 2020 окт; 13 (20): 4646.

Факультет строительства и архитектуры, Технологический университет Ополе, Катовицка 48, 45-061 Ополе, Польша; [email protected]

Поступило 02.09.2020 г .; Принято 12 октября 2020 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Abstract

В этой статье представлены результаты испытаний высокоэффективного бетона (HPC), подготовленного и отвержденного при различных температурах окружающей среды, в диапазоне от 12 ° C до 30 ° C (прочность на сжатие и плотность бетонной смеси также были проверены при 40 ° C. ).Особое внимание было уделено поддержанию предполагаемой температуры компонентов смеси при ее приготовлении и поддержанию предполагаемой температуры отверждения. Изучены свойства свежей бетонной смеси (консистенция, воздухосодержание, плотность) и свойства затвердевшего бетона (плотность, водопоглощение, глубина проникновения воды под давлением, прочность на сжатие, морозостойкость затвердевшего бетона). Было показано, что повышенная температура (30 ° C) оказывает значительное влияние на потерю удобоукладываемости.В исследованиях использовались тест осадки бетона, тест стола текучести и тест Вебе. Наблюдалось уменьшение осадки и диаметра потока, а также увеличение времени Вебе. Было показано, что повышение температуры схватывания бетона приводит к увеличению начальной прочности на сжатие. После 3 дней отверждения, по сравнению с отверждением бетона при 20 ° C, наблюдалось увеличение прочности на сжатие на 18% при 40 ° C, тогда как при отверждении бетона при 12 ° C прочность на сжатие была ниже на 11%. Повышение температуры снижает прочность на сжатие после периода, превышающего 28 дней.После двух лет отверждения бетон, выдерживаемый при 12 ° C, достиг прочности на сжатие на 13% выше, чем у бетона, выдерживаемого при 40 ° C. Испытания на замораживание-оттаивание HPC в присутствии NaCl показали, что этот бетон показал высокую морозостойкость и противообледенительные материалы (поверхностный окалин этого бетона минимален) независимо от температуры процесса отверждения, от 12 ° C до 30 ° С.

Ключевые слова: бетон , температура, бетон с высокими эксплуатационными характеристиками (HPC)

1.Введение

1.1. Влияние температуры на процесс гидратации портландцемента

Температура является важным фактором, влияющим на процесс гидратации цемента и свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона. Известно, что скорость реакции гидратации цемента растет с повышением температуры. Следствием этого является более быстрое увеличение прочности бетона на ранней стадии созревания [1,2,3].

Влияние температуры на процесс гидратации цемента было предметом многих исследований.Установлено, что на ранних стадиях созревания скорость гидратации алита значительно увеличивается с повышением температуры, но позже (от 28 до 90 дней) она снижается в зависимости от типа цемента [4]. После года созревания самая высокая степень гидратации наблюдалась в цементных пастах, отвержденных при 10 ° C, а самая низкая — в пастах при 60 ° C. Кроме того, было обнаружено, что при отверждении цементного теста при 10 ° C почти все зерна цемента были гидратированы, в то время как при 60 ° C можно было наблюдать зерна цемента, которые были лишь частично гидратированными.

Исследования микроструктуры гидратных фаз цемента при различных температурах показали, что температура также влияет на морфологию, тип и количество образующихся гидратных фаз. При более высоких температурах наблюдается более неоднородное распределение гидратных фаз и образование более коротких игольчатых кристаллов эттрингита [5]. Более того, результаты показывают, что при повышенных температурах скорость гидратации алита и белита выше.

Результаты авторов исследования [6] показывают, что кажущаяся плотность цементного теста увеличивается с температурой (в диапазоне от 5 ° C до 60 ° C).По мнению авторов, это связано с уменьшением количества связанной воды. Это приводит к более пористой микроструктуре цементного теста и уменьшению объема, занимаемого фазой C-S-H. Авторами также была обнаружена более высокая пористость цементных паст, отверждаемых при повышенных температурах [7]. В результате снижается прочность пасты и прочность получаемого материала.

Исследования, представленные в статье [8], показывают, что при повышенных температурах (40 ° C и 50 ° C) наблюдается образование фазы C-S-H с более высокой плотностью, более гетерогенным распределением продуктов гидратации и более высокой пористостью.При 50 ° C в начальный период наблюдался моносульфат кальция, тогда как количество эттрингита значительно уменьшилось. Это подтвердили и авторы других работ [9,10]. Из-за увеличения пористости в дальнейшем прочность снижается. Повышение пористости цементных паст, отверждаемых при повышенных температурах, наблюдалось также в вяжущих, содержащих гранулированный доменный шлак [11,12,13,14].

Цементные пасты с добавлением летучей золы, вулканического пепла или гранулированного доменного шлака, отвержденные в интервале температур от 10 ° C до 60 ° C, были испытаны в работе [11].Было обнаружено, что доменный шлак был единственной добавкой, которая положительно влияла на прочность (по отношению к прочности цементного теста без добавок), особенно при 60 ° C. По мнению этих авторов, микроструктура цементных паст, отвержденных при 60 ° C, показала более высокую пористость, чем микроструктура растворов, отвержденных при 10 ° C.

В [15] было обнаружено, что микроструктура цементного теста с микрокремнеземом, отвержденного при 23 ° C, однородна. Это цементное тесто имеет гораздо менее пористую структуру по сравнению с цементным тестом без добавки, с такой же степенью гидратации цемента.С другой стороны, цементные пасты, отвержденные при 30 ° C и 70 ° C, отличаются от цементных паст, отвержденных при 23 ° C, своей концентрацией Ca (OH) 2. Хотя распределение продуктов гидратации остается относительно однородным, между зернами цемента имеются более крупные непрерывные поры. Авторы обнаружили, что температура отверждения в большей степени влияет на микроструктуру цементного теста с микрокремнеземом, чем цементного теста без этой добавки.

Испытания цементных паст, отвержденных при температурах от 5 ° C до 50 ° C, проведенные через более длительный период времени (до 91 дня), показали, что цементные пасты, отвержденные при самой низкой температуре, были в наибольшей степени гидратированы [16 ].Эти авторы также показали, что при более высокой температуре отверждения цементного теста распределение продуктов гидратации является неравномерным, что приводит к более низкой прочности на сжатие этих цементных паст после более длительного времени отверждения [17,18].

Обобщая результаты исследований, проведенных разными авторами, следует констатировать, что повышение температуры приводит к ускорению процесса гидратации портландцемента, причем распределение продуктов гидратации становится более неравномерным.Это приводит к увеличению прочности на сжатие на ранних стадиях отверждения. Повышенная температура также делает неравномерным распределение продуктов гидратации цемента и увеличивает пористость полученной структуры. Следствием этого является снижение прочности на сжатие после более длительного периода отверждения. Это также относится к цементным пастам, содержащим минеральные добавки, хотя в случае добавок, таких как летучая зола или гранулированный доменный шлак, масштаб явления меньше, что можно объяснить снижением теплоты гидратации вяжущих с эти минеральные добавки.

1.2. Влияние температуры на свойства свежей бетонной смеси и затвердевшего бетона

Влияние температуры на гидратацию цемента отражается на свойствах бетонной смеси и затвердевшего бетона. Производство бетонных смесей при повышенных температурах вызывает множество проблем из-за ускоренного процесса гидратации цемента. Кроме того, бетонная смесь имеет повышенную водопотребность из-за испарения. Влияние температуры на удобоукладываемость бетона нормальной прочности хорошо известно — повышение температуры приводит к ухудшению удобоукладываемости [19,20].Авторы статьи [21] также заявили, что существует оптимальная температура (около 20 ° C), позволяющая получить бетонную смесь с наиболее удобной технологичностью. Клигер [22] обнаружил, что при повышении температуры на 11 ° C оседание уменьшается на 25 мм, в результате чего необходимо увеличивать содержание воды для сохранения ее консистенции.

Консистенция бетонной смеси также зависит от эффективности химических добавок при повышенных температурах.Schmidt et al. [23] продемонстрировали, что поведение самоуплотняющегося бетона (SCC), содержащего суперпластификатор, при различных температурах отличается от поведения обычного бетона. Суперпластификаторы в бетонной смеси в зависимости от своей химической структуры по-разному влияют на реологические свойства бетонной смеси. Показана линейная зависимость между температурой и пределом текучести бетонной смеси. Чем выше температура, тем быстрее увеличивается предел текучести [24].

В статье [25] показано, что температура бетонной смеси также влияет на начальное и конечное время схватывания цемента. Разница между начальным и конечным временем схватывания цемента уменьшается с увеличением температуры окружающей среды. Более того, исследование [26] показывает, что увеличение содержания цемента приводит к увеличению температуры бетонной смеси, а также к сокращению времени схватывания.

Повышение температуры окружающей среды обычно приводит к потере удобоукладываемости бетонной смеси.Причиной этого явления является как ускорение процесса схватывания цемента, так и более быстрое испарение воды для затворения при более высоких температурах.

Влияние температуры на свойства затвердевшего бетона аналогично влиянию цементных паст [27]. Повышение температуры затвердевания бетона приводит к более высокой прочности бетона на ранней стадии; однако со временем сила уменьшается. Повышение температуры также снижает коррозионную стойкость бетона [5,28].Этот эффект наиболее очевиден, когда бетонная смесь подвергается воздействию высоких температур сразу после заливки.

Наиболее подвержены чрезмерному нагреву массивные элементы, охлаждающая поверхность которых мала по сравнению с массой бетонной смеси, которую заливают. Негативные явления, вызванные чрезмерным нагревом, можно свести к минимуму правильным подбором связующего состава [29].

Существуют методы, позволяющие минимизировать неблагоприятное воздействие повышенной температуры на свойства бетона.К ним относятся: снижение содержания цемента в бетоне; частичная замена цемента минеральными пуццолановыми и гидравлическими добавками; использование цемента с низкой теплотой гидратации; тепловой контроль агрегатов; использование прохладной воды или добавление в бетонную смесь колотого льда. На практике хорошие результаты достигаются при введении в цемент гранулированного доменного шлака и летучей золы [30,31,32].

Влияние температуры на свойства бетона нормальной прочности широко признано.Повышение температуры отверждения также увеличивает раннюю прочность; однако в дальнейшем это снижает прочность бетона и отрицательно сказывается на его долговечности, что связано с процессом гидратации цемента. Тем не менее, следует отметить, что влияние температуры на свойства высокоэффективного бетона (HPC), который особенно чувствителен к изменениям температуры из-за относительно низкого отношения в / ц и использования высокодисперсных водоредуцирующих добавок (HRWR). , гораздо менее известна.

Помимо тепла, выделяемого в результате реакции гидратации, на температуру бетонной смеси также влияют температура компонентов смеси, температура окружающей среды и тепло, выделяемое трением в результате смешивания. Температура заполнителя имеет особое значение, поскольку его содержание в бетоне относительно высокое. Температура заполнителя и воды обычно соответствует температуре окружающей среды, в то время как температура цемента, хранящегося в силосах, может быть намного выше, что еще больше увеличивает температуру бетонной смеси.

В данной статье представлены результаты исследования влияния температуры на свойства свежей бетонной смеси и затвердевшего HPC, содержащего поликарбоксилатный суперпластификатор и добавку микрокремнезема. Испытания проводились как при повышенной (30 ° C), так и при пониженной (12 ° C) температуре затвердевания бетона, но в пределах диапазона практической применимости бетона. Прочность на сжатие и плотность бетонной смеси были испытаны при температурах 12 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C.Особое внимание было уделено достижению заданной температуры компонентов смеси и поддержанию этой температуры при приготовлении смеси и отверждении бетона.

2. Материалы

Бетон (HPC) был изготовлен из портландцемента CEM I 42,5 R (CEM I) с удельной площадью поверхности (Blaine) 440 м ² / кг. Химический состав цемента показан на. Результаты испытаний гранулометрического состава, выполненных с помощью лазерного анализатора зерна, представлены в.

Гранулометрический состав портландцемента CEM I 42,5 R (CEM I).

Таблица 1

Химический состав портландцемента CEM I 42,5 R (% масс.).

Цемент	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Cl-	Na2Oeq	SO3	K2O
CEM I	21,9	5,8	2,9	63.1	1,2	0,01	0,7	2,1	0,5

В качестве HRWR использовали суперпластификатор на основе поликарбоксилатов (SP). СП был добавлен в количестве 1,5% по отношению к массе цемента.

В качестве минеральной добавки использовался микрокремнезем (SF) в количестве 10% по отношению к массе цемента. Согласно спецификации производителя химический состав SF следующий: SiO2 (мин. 85%), Fe2O3 (макс.2,5%), CaO (макс. 1,0%) и Al2O3 (макс. 1,5%).

Бетонная смесь изготовлена ​​из природного мелкого заполнителя (фракция 0/2 мм) и щебня базальтового заполнителя (фракции 2/8 и 8/16 мм). Гранулометрический состав отдельных фракций заполнителя показан на рис.

Гранулометрический состав заполнителей, используемых в производстве HPC.

Результаты физических свойств заполнителей, таких как насыпная плотность, удельная плотность и водопоглощение, представлены в.

Таблица 2

Физические свойства заполнителей.

Доля	Среднее значение
	Насыпная плотность	Удельная плотность	Водопоглощение
	(кг / дм3)	(кг /			(кг / дм3)			0/2	1,72	2,64	1,4
2/8	1,64	3,12	1,6
8/16	1.60	3,18	0,5

Распределение частиц по размерам было выбрано с использованием итерационного метода, описанного Kuczyński [33,34]. При составлении гранулометрического состава из нескольких различных фракций заполнителя они были объединены таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную герметичность при минимально возможном водопотреблении.

Состав смеси HPC был разработан с использованием экспериментального метода, предполагая гранулометрический состав, как определено выше, а также количество и тип цемента с добавлением микрокремнезема ().Соотношение в / ц было выбрано для получения бетона с прочностью на сжатие более 100 МПа. Разработанный состав бетонной смеси представлен в. Консистенцию бетонной смеси регулировали путем добавления соответствующего количества СП.

Таблица 3

Состав бетонной смеси.

Состав	Содержание (кг / м3)
цемент	500
0/2 фракция мелкого заполнителя	656
крупнозернистая фракция 2
Крупнозернистый заполнитель фракции 8/16	740
вода	150
микрокремнезем	50
суперпластификатор	7.5

Ингредиенты смешивали в смесителе с принудительной циркуляцией Zyklos Mixer ZK 150 HE (Pemat, Фрайсбах, Германия). Применяли ту же процедуру добавления ингредиентов в смеситель и постоянное время перемешивания бетонной смеси при всех температурах. Используемая процедура смешивания показана на.

Таблица 4

Порядок смешивания ингредиентов бетонной смеси.

Время	Выполненная активность
(мин)
0–2	смешивание фракций грубых заполнителей (2/8 и 8/16 мм)
добавление фракции мелкого заполнителя (0/2 мм)
4–6	добавление цемента и микрокремнезема
6–8	добавление 1/2 количества воды
8– 14	добавление 1/2 количества воды с суперпластификатором
14	завершение перемешивания

Бетонные смеси были приготовлены при температурах 12 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C.Для стабилизации температуры компонентов цемент, микрокремнезем, заполнитель и вода поддерживались при контролируемой предполагаемой температуре в течение не менее 72 часов перед приготовлением бетонной смеси с использованием климатических камер.

Было сделано все возможное, чтобы температура в помещении, где готовилась бетонная смесь, была на заданном уровне. Температуру повышали с помощью соответствующей системы обогрева и воздухонагревателей. Испытания при пониженных температурах проводились в зимний период, что позволило поддерживать предполагаемую температуру.

3. Методы

3.1. Испытания свойств используемых материалов

Гранулометрический состав цемента проверяли с использованием лазерного анализатора частиц Mastersizer 3000 (Малверн, Великобритания) и мокрым методом. В качестве диспергатора использовался изопропанол. Тест проводился с диапазоном затемнения 10–15%. Представленные результаты испытаний представляют собой среднее значение не менее 3 измерений.

Физические свойства заполнителей, такие как насыпная плотность, удельная плотность и водопоглощение, были протестированы в соответствии со стандартами EN 1097-3: 2000, EN 1097-6: 2013 и EN 1097-6: 2013, соответственно.

3.2. Испытание бетонной смеси

Испытание на консистенцию методом осадки бетона было проведено в соответствии с EN 12350-2: 2011. Это испытание состоит из помещения и уплотнения бетонной смеси в форме усеченного конуса. Результат испытания — уменьшение высоты бетонной смеси сразу после снятия формы.

Определение консистенции с помощью теста потоковой таблицы проводилось в соответствии с EN 12350-5: 2011. Это испытание заключается в размещении смеси в усеченном конусе на плите, а затем после подъема формы выполняются 15 циклов подъема и свободного падения верхней плиты стола.Результат испытания — диаметр потока бетонной смеси.

Определение консистенции с помощью теста Vebe проводилось в соответствии с EN 12350-3: 2011. Результатом испытания является время вибрации смеси, помещенной в цилиндр, до полного уплотнения уровня смеси в цилиндре.

Проверка консистенции бетонной смеси с использованием теста осадки бетона, теста таблицы текучести и теста Vebe проводилась сразу после смешивания ингредиентов, а также через 30 и 60 мин.Бетонная смесь перемешивалась на медленной скорости до начала испытаний.

Содержание воздуха в бетонной смеси определялось в соответствии с EN 12350-7: 2011 с помощью манометра. Испытания с помощью манометра основаны на законе Бойля-Мариотта и заключаются в том, что известный объем воздуха при определенном давлении объединяется в плотно закрытом контейнере с неизвестным объемом воздуха, содержащимся в образце бетонной смеси.

Плотность бетонной смеси определялась согласно EN 12350-6: 2011.Этот метод заключается в определении веса бетонной смеси, полностью заполняя емкость известного объема.

3.3. Испытания на затвердевшем бетоне

Плотность бетона была определена в соответствии с EN 12390-7: 2011, гидростатическим методом. Метод заключается в определении массы и объема образца бетона путем определения массы вытесненной воды. Испытания проводились на образцах кубической формы со стороной 100 мм.

Испытания бетона на водопоглощение были проведены с использованием метода, описанного в стандарте PN-B-06250: 1988, после 28 дней отверждения бетона.Каждый раз испытание проводилось на 3 образцах кубической формы с размером стороны 100 мм. Образцы сначала насыщали водой до постоянной массы, а затем сушили при 105 ° C до постоянной массы.

Прочность на сжатие была испытана в соответствии с EN 12390-3: 2011. Испытание проводили с использованием силового пресса Controls MCC8 (Controls Group, Liscate, Италия). Испытания проводились на образцах кубической формы со стороной 100 мм. Образцы бетона, отвержденные более 28 дней, были извлечены из воды и отверждены при лабораторной температуре (20 ± 2) ° C до испытания.

Испытания глубины проникновения воды под давлением в бетон проводились в соответствии с EN 12390-8: 2011. Каждый раз испытание проводилось на 6 образцах бетона кубической формы со стороной 150 мм, отвержденных перед испытанием в течение 28 дней в воде.

Испытания на устойчивость бетона к циклическому замораживанию и оттаиванию в среде противообледенительной соли проводились в соответствии с EN 12390-9: 2007 с использованием «испытания плиты». Этот тест заключается в определении веса отслоившегося материала с поверхности образца бетона после 7, 14, 28, 42 и 56 циклов замораживания и оттаивания в присутствии 3% раствора NaCl.Затем для испытания использовали 4 кубических образца бетона со стороной 150 мм, которые выдерживали в течение 7 дней при 12 ° C, 20 ° C или 30 ° C. Оставшийся период отверждения и подготовки к испытанию проводился в соответствии с EN 12390-9: 2007.

Стойкость к замораживанию-оттаиванию также была проверена в соответствии с польским стандартом PN-B-06250: 1988. Испытание проводится на 12 образцах бетона кубической формы с размером стороны 100 мм, 6 из которых проходят 300 циклов замораживания / оттаивания. Результатом испытания является потеря прочности на сжатие испытанных образцов по сравнению с другими 6 «образцами-свидетелями».Перед испытанием образцы были отверждены в течение 28 дней при температуре воды 12 ° C, 20 ° C или 30 ° C.

Все результаты испытаний, представленные в этом документе, являются средними значениями минимум трех измерений. Приведенные значения неопределенности представляют собой расширенную неопределенность измерения с вероятностью расширения приблизительно 95% и соответствующим коэффициентом расширения k = 4,30 (для 3 образцов) k = 3,18 (для 4 образцов) и k = 2,57 (для 6 образцов).

4.Результаты и обсуждение

4.1. Влияние температуры на свойства бетонной смеси

Консистенция бетонной смеси проверялась тремя методами. Это было необходимо, потому что консистенция значительно различалась от одной температуры к другой, и только один из методов дает результаты, выходящие за рамки применимости этого метода.

показывает осадку, зависящую от времени испытания и температуры окружающей среды, при которой бетонная смесь была приготовлена ​​из ингредиентов, которые ранее имели ту же температуру, что и температура окружающей среды.Понятно, что температура приготовления бетонной смеси в диапазоне от 12 ° C до 30 ° C оказывает существенное влияние на консистенцию. При 30 ° C сразу после смешивания ингредиентов наблюдается минимальная осадка (20 мм), а при 12 ° C это значение достигает 280 мм, что выходит за пределы применимости данного метода испытаний.

Результаты испытаний на консистенцию бетонной смеси методом осадки в зависимости от температуры и времени испытания.

Аналогичные результаты были получены при использовании теста таблицы потоков и теста Вебе.Диаметр потока и время Вебе в зависимости от температуры, а также времени испытания показаны в и, соответственно.

Результаты испытаний на консистенцию бетонной смеси с использованием таблицы расхода в зависимости от температуры и времени испытаний.

Результаты испытаний на консистенцию бетонной смеси с помощью теста Вебе в зависимости от температуры и времени испытания.

Результаты теста на консистенцию с использованием таблицы текучести () показали уменьшение диаметра потока бетонной смеси по мере увеличения температуры и времени.Время Вебе, необходимое для уплотнения бетонной смеси, также увеличивалось с повышением температуры ().

Удобоукладываемость бетонной смеси также значительно снизилась до 60 мин. Более того, при 30 ° C снижение текучести было настолько большим, что уже через 30 минут правильные измерения были невозможны (как тест Вебе, так и тест таблицы текучести).

Представленные результаты испытаний бетонной смеси на консистенцию показали, что повышение температуры приводит к потере удобоукладываемости.Этот эффект особенно заметен при 30 ° C. При такой температуре удобоукладываемость бетонной смеси теряется уже через 30 мин. Наблюдаемое явление в основном связано с увеличением скорости испарения воды из бетонной смеси при повышенной температуре и ускоренном процессе гидратации цемента [19,21], а также при низком соотношении w / b = 0,27 в HPC. Результаты испытаний на консистенцию с течением времени сложно оценить, поскольку в литературе не было обнаружено никаких аналогичных испытаний бетонной смеси HPC.Потеря технологичности также может быть вызвана снижением эффективности добавки HRWR при повышенных температурах [23,35]. На практике было бы необходимо использовать больше примеси HRWR. В этой статье пропорции ингредиентов сохранены для обеспечения сопоставимости результатов испытаний.

Результаты испытаний на содержание воздуха в бетонной смеси в зависимости от температуры выдержки и времени испытаний представлены в.

Результаты испытаний на содержание воздуха в бетонной смеси в зависимости от температуры и времени выдержки.

Как показано на, содержание воздуха в бетонной смеси обычно увеличивается с увеличением температуры смеси и не изменяется значительно с течением времени. Следует отметить, что результаты, полученные при 30 ° C, могут быть недостоверными, так как при этой температуре уплотнение бетонной смеси было затруднено.

Испытания плотности бетонной смеси показали, что температура в исследуемом диапазоне (от 12 ° C до 40 ° C) не оказывает существенного влияния на этот параметр. Различия в результатах определения плотности не превышали погрешности измерения ().Аналогичные результаты были получены авторами в работе [36], которые продемонстрировали, что различия в плотности бетонной смеси, испытанной при разных температурах, незначительны.

Таблица 5

Влияние температуры на плотность бетонной смеси.

Температура окружающей среды	Температура бетонной смеси	Метод уплотнения	Плотность
(° C)	(° C)		(кг / м3)
12	17.3	стержневой / ручной	2620 ± 10
20	23,5	вибростол / механический	2630 ± 10
30	32,7				механический
40	41,6	вибростол / механический	2630 ± 10

4.2. Влияние температуры на свойства затвердевшего бетона

Испытания плотности бетона показали, что в диапазоне от 12 ° C до 30 ° C повышение температуры вызывает небольшое увеличение плотности бетона.Однако следует отметить, что эти отличия минимальны, немного превышая погрешность измерения метода испытаний ().

Таблица 6

Влияние температуры окружающей среды на плотность образцов бетона.

20408

Температура отверждения	Плотность бетона
(° C)	(кг / м3)
12	2650 ± 20
30	2680 ± 20

Результаты испытаний на водопоглощение образцов бетона, выдержанных при различных температурах, показали, что во всех случаях полученные значения были на очень низком уровне.Наименее абсорбирующим является бетон, выдержанный при 20 ° C, а наибольшим — бетон, выдержанный при 30 ° C (), однако представленные различия следует рассматривать как небольшие. Кроме того, при повышенных температурах скорость водопоглощения увеличивается больше, чем при более низкой температуре отверждения (12 ° C). Аналогичные результаты были получены авторами статьи [37] при испытании минометов.

Водопоглощение образцов бетона в зависимости от температуры твердения бетона.

Результаты испытаний образцов бетона на сжатие в зависимости от температуры твердения (12 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C) представлены в.Увеличение прочности на сжатие этих бетонов с течением времени показано на.

Результаты испытаний на прочность на сжатие бетона, выдержанного при 12 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C.

Таблица 7

Результаты испытаний прочности на сжатие (МПа) образцов бетона, выдержанных при 12 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C.

106,6 ± 2,9 127.7 ± 4,8 As

Время (дни)	Температура отверждения
	12 ° C	20 ° C	30 ° C	40 ° C
3	74.5 ± 5,3	84,0 ± 1,3	87,9 ± 2,5	99,0 ± 9,1
7	87,8 ± 6,1	93,1 ± 4,0	97,0 ± 11,0	103,3 ± 4,6
116,9 ± 7,6	107,6 ± 6,3	108,8 ± 6,2
90	128,3 ± 10,4	127,3 ± 7,1	122,7 ± 6,9	119,9 ± 10,7	119,9 ± 10,7	131,9 ± 1,8	126,8 ± 0,6	119,0 ± 7,0
730	135,6 ± 6,9	134,8 ± 7,9	124,5 ± 3,7	119,7 ± 6,8	Как видно из данных в, ранняя прочность (через 3 и 7 дней) образцов бетона, отвержденных при повышенных температурах (30 ° C и 40 ° C), выше, чем прочность образцов бетона, отвержденных при более низких температурах (12 ° C и 20 ° C). ° С). Однако после более длительного периода отверждения (от 90 дней до 2 лет) наибольшая прочность была продемонстрирована для бетона, отвержденного при более низких температурах.Представленные данные показывают, что для отверждения бетона почти при всех испытанных температурах прочность одинакова в возрасте около 40 дней. Повышение прочности бетона на сжатие в начальный период времени (до 7 суток) при повышении температуры выдержки можно объяснить ускорением процесса гидратации цемента [38]. Однако, как показывают результаты исследования [25], увеличение скорости гидратации цемента способствует формированию более слабой, более пористой микроструктуры, что в действительности приводит к снижению прочности на сжатие после более длительного периода отверждения (более 28 дней). ). Бетон, выдержанный при 12 ° C и 20 ° C, достиг аналогичных значений прочности в возрасте 2 лет (около 130 МПа), в то время как бетон, изготовленный при 20 ° C, достиг этой прочности намного быстрее. Таким образом, можно сделать вывод, что температура 20 ° C является наиболее благоприятной из-за увеличения прочности с течением времени. Снижение ранней прочности бетона при низких температурах подтверждают и результаты исследований, представленные, например, в [22]. Результаты испытаний на глубину проникновения образцов бетона, отвержденных при 12 ° C, 20 ° C и 30 ° C, показали, что не наблюдалось значительных различий в значениях этого параметра (), который находится в диапазоне 9–11 мм.Вышеупомянутое показывает очень высокую герметичность испытанного бетона и указывает на правильно подобранный состав бетонной смеси, включая плотный гранулометрический состав. Глубина проникновения воды под давлением в образцы бетона в зависимости от температуры выдержки. Высокая герметичность бетона, показанная в испытании на глубину проникновения воды под давлением, способствует долговечности бетона. Это подтверждается результатами испытаний на устойчивость к замораживанию – оттаиванию, проведенных двумя методами: методом согласно PN-B-06250 и методом согласно EN-12390-9. Результаты испытаний бетона на морозостойкость при оттаивании по методу PN-B-06250 представлены в. Испытания показали, что независимо от температуры твердения бетона (12 ° C, 20 ° C и 30 ° C) этот бетон может быть классифицирован как имеющий наивысшую степень морозостойкости (F300 согласно PN-B-06250). ). Таблица 8 Результаты испытаний на стойкость образцов бетона к циклическому замораживанию и оттаиванию, определенные по методу PN-B-06250. Температура отверждения 12 ° C 20 ° C 30 ° C потеря массы образцов после испытания (%) 0,01 0,00 0,03 Уменьшение прочности образцов после испытания (%) 8,6 4,3 1,7 HPC, подвергнутый 300 циклам замораживания и оттаивания, не имеет растрескивания или значительной потери массы.Снижение прочности на сжатие является самым высоким для бетона, приготовленного при 12 ° C (8,6%), и самым низким для бетона, приготовленного при 30 ° C (1,7%). Причиной наблюдаемого явления может быть тот факт, что в день начала замерзания (28-й день созревания) образцы бетона, отверждающиеся при более низких температурах, еще не достигли достаточно высокой прочности. Результаты испытаний на стойкость образцов бетона, выдержанных при 12, 20 и 30 ° С, к циклическому замораживанию и оттаиванию в присутствии антигололедной соли приведены в таблице (). Таблица 9 Результаты испытаний на устойчивость образцов бетона к циклическому замораживанию и оттаиванию в присутствии антиобледенительной соли (3% NaCl), отвержденных при 12, 20 и 30 ° C. Температура отверждения Среднее значение масштабируемой массы образца (кг / м2) Через 7 циклов Через 14 циклов Через 28 циклов Через 42 цикла После 56403 12 ° C 0.00 ± 0,02 0,00 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,02 ± 0,02 20 ° C 0,00 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,04 ± 0,02 30 ° C 0,00 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,04 ± 0,02 0,04 ± 0,02 Массы Замерзание и оттаивание бетона при одновременном действии солевого раствора было минимальным.Таким образом, влияние температуры выдержки бетона на результат морозостойкости этого метода не было продемонстрировано. В то же время оценка по критерию Бораса доказывает, что спроектированный бетон очень хорошего качества, независимо от применяемой температуры твердения. 5. Выводы Высокопроизводительные вычисления все чаще используются в гражданском строительстве. Оценка влияния температуры на свойства бетона особенно важна из-за применения бетона HPC как при повышенных, так и при пониженных температурах.В данной статье представлены результаты исследований влияния температуры окружающей среды и температуры выдержки на свойства бетонной смеси и затвердевшего КВД. Испытания на консистенцию, проведенные с использованием различных методов, показали, что смеси HPC, приготовленные при различных температурах окружающей среды (в диапазоне от 12 ° C до 30 ° C), имеют очень разную консистенцию. Осадка бетонной смеси при 20 ° C (160 мм) была почти вдвое выше, чем при 12 ° C (280 мм), и почти в пять раз ниже, чем при 30 ° C (20 мм).Эта зависимость была продемонстрирована путем выдерживания ингредиентов смеси в течение 72 ч перед выполнением смеси при предполагаемой температуре испытания. Результаты испытаний на консистенцию свежей бетонной смеси подтверждают, что смесь HPC очень чувствительна к повышению температуры. Причиной этого может быть более быстрое испарение воды, что в сочетании с низким соотношением вода-связующее приводит к явному снижению удобоукладываемости. На этот эффект также влияет ускорение реакции гидратации цемента.Потеря удобоукладываемости бетонной смеси при повышенных температурах может существенно затруднить ее применение. Об этом свидетельствуют результаты испытаний на консистенцию, а также содержание воздуха в бетонной смеси при 30 ° C. Было показано, что температура не оказывает значительного влияния на такие свойства, как плотность, водопоглощение и глубина проникновения воды под давлением. Указанные параметры для образцов бетона, приготовленных при разных температурах, несколько различались. Испытания прочности на сжатие, проведенные в течение периода от 3 дней до 2 лет на образцах бетона, приготовленных при температурах 12, 20, 30 и 40 ° C, показали, что скорость роста прочности на сжатие увеличивается с увеличением температуры.Бетон, приготовленный при 40 ° C, достиг 99 МПа всего за три дня (т.е. 91% от 28-дневной прочности), а при 12 ° C бетон достиг 74,5 МПа (т.е. 70% от 28-дневной прочности). Это подтверждает, что при повышенных температурах скорость гидратации цемента увеличивается, что приводит к более быстрому увеличению прочности бетона на сжатие в первые 28 дней отверждения. Через 28 дней наибольшая прочность на сжатие была достигнута за счет созревания бетона при более низких температурах. В возрасте двух лет бетон, полученный при температурах 12, 20, 30 и 40 ° C, достиг прочности на сжатие 135.6, 134,8, 124,5 и 119,7 МПа соответственно. Как показано, повышение температуры отверждения бетона приводит к снижению его прочности на сжатие после длительного периода времени по сравнению с бетоном, отвержденным при более низких температурах. Это может быть связано с тем, что более высокая скорость гидратации приводит к получению продуктов гидратации с более нерегулярной структурой и более высокой пористостью, что отрицательно влияет на прочность на сжатие после более длительного времени отверждения. Результаты испытаний на устойчивость к замораживанию – оттаиванию, проведенных с использованием польского стандартного метода, и «испытание плит» показывают, что HPC устойчив к замораживанию – оттаиванию.Снижение прочности на сжатие после 300 циклов замораживания и оттаивания было относительно небольшим и составило максимум 8,6% по сравнению с образцами, не подвергавшимися циклическому замораживанию и оттаиванию, в случае бетона, приготовленного при самой низкой температуре 12 ° C. Для бетона, отвержденного при 20 ° C и 30 ° C, падение прочности составило 4,3% и 1,7% соответственно. Это может быть связано с тем, что в начале испытания (28-й день выдержки) бетон, хранившийся при более низких температурах, достиг более низкой прочности на сжатие, чем бетон, хранившийся при более высоких температурах. Испытания на морозостойкость в присутствии раствора NaCl показали минимальное образование накипи на бетонной поверхности, что является доказательством очень хорошей морозостойкости испытанного ГВД независимо от температуры его приготовления. Это исследование показывает значительное влияние пониженной и повышенной температуры на свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона HPC, особенно с точки зрения консистенции и прочности на сжатие. Это указывает на направления дальнейших исследований, которые должны включать изучение реологических параметров бетонной смеси HPC и их изменений во времени.Также должны быть проведены исследования, направленные на демонстрацию влияния температуры отверждения на процесс гидратации цемента для вяжущих, используемых в бетоне HPC (с низким соотношением воды и вяжущего). Дальнейшие исследования должны включать изменения гидратных фаз с течением времени. Благодарности Мы хотели бы выразить огромную признательность профессору Стефании Гжещик за ее ценные и конструктивные предложения при планировании и развитии этой исследовательской работы. Вклад авторов Концептуализация, А.К.-Дж. и K.J .; методология, A.K.-J; формальный анализ, A.K.-J. и K.J .; расследование, A.K.-J .; письменность — подготовка оригинального черновика А.К.-Ж .; написание — просмотр и редактирование, A.K.-J. и K.J .; визуализация, А.К.-Ж .; надзор, А.К.-Ж. и К.Дж. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи. Финансирование Работа выполнена в рамках обязательного исследования № NBS 16/2019 на кафедре инженерных материалов факультета гражданского строительства и архитектуры, Технологический университет Ополе, Ополе, Польша. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Сноски Примечание издателя: MDPI остается нейтральным в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности. Список литературы 1. Эльхадири И., Эльхадири М., Пуэртас Ф. Влияние температуры выдержки на гидратацию цемента. Ceram. Силик. 2009; 53: 65–75. [Google Scholar] 2. Суцос М., Канаварис Ф. Модифицированная функция созревания медсестры-солончака (MNS) для улучшенных оценок прочности при повышенных температурах отверждения.Case Stud. Констр. Матер. 2018; 9: 1–14. DOI: 10.1016 / j.cscm.2018.e00206. [CrossRef] [Google Scholar] 3. Насир М., Аль-Амуди О.С., Аль-Гахтани Х.Дж., Маслехуддин М. Влияние температуры заливки на прочность и плотность простых и смешанных цементных бетонов, приготовленных и затвердевших в жарких погодных условиях. Констр. Строить. Матер. 2016; 112: 529–537. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.02.211. [CrossRef] [Google Scholar] 4. Эскаланте-Гарсия Дж., Шарп Дж. Влияние температуры на гидратацию основных фаз клинкера в портландцементах: часть i, смешанные цементы.Джем. Concr. Res. 1998. 28: 1259–1274. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (98) 00107-0. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Лотенбах Б., Виннефельд Ф., Алдер К., Виланд Э., Ланк П. 16. Internationale Baustofftagung. F.A. Finger-Institut fur Baustoffkunde; Веймар, Германия: 2006. Temperatureinfluss auf die Hydratation von Portland Zementen; С. 401–408. [Google Scholar] 6. Gallucci E., Zhang X., Scrivener K. Влияние температуры на микроструктуру гидрата силиката кальция (C-S-H) Cem. Concr. Res. 2013; 53: 185–195.DOI: 10.1016 / j.cemconres.2013.06.008. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Ван К., Ши М., Ван Д. Влияние повышенной температуры отверждения на свойства цементного теста и бетона при одинаковой степени гидратации. J. Wuhan Univ. Technol.-Mater. Sci. Эд. 2017; 32: 1344–1351. DOI: 10.1007 / s11595-017-1751-2. [CrossRef] [Google Scholar] 8. Лотенбах Б., Виннефельд Ф., Альдер К., Виланд Э., Ланк П. Влияние температуры на поровый раствор, микроструктуру и продукты гидратации портландцементных паст. Джем.Concr. Res. 2007. 37: 483–491. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2006.11.016. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Томас Дж. Дж., Ротштейн Д., Дженнингс Х. М., Кристенсен Б. Дж. Влияние температуры гидратации на поведение растворимости Ca-, S-, Al- и Si-содержащих твердых фаз в пастах портландцемента. Джем. Concr. Res. 2003. 33: 2037–2047. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (03) 00224-2. [CrossRef] [Google Scholar] 10. Бак А.Д., Беркс Дж. П., Пул Т. Термическая стабильность некоторых гидратированных фаз в системах, изготовленных с использованием портландцемента.Управление армии, Опытная станция водных путей, Инженерный корпус; Виксбург, штат Массачусетс, США: 1985. Технический отчет. [Google Scholar] 11. Эскаланте-Гарсия Дж. И., Шарп Дж. Х. Микроструктура и механические свойства смешанных цементов гидратируются при различных температурах. Джем. Concr. Res. 2001; 31: 695–702. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (01) 00471-9. [CrossRef] [Google Scholar] 12. Эскаланте Дж., Гомес Л., Йохал К., Мендоза Г., Манча Х., Мендес Дж. Реакционная способность доменного шлака в смесях портландцемента, гидратированных в различных условиях.Джем. Concr. Res. 2001; 31: 1403–1409. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (01) 00587-7. [CrossRef] [Google Scholar] 13. Пол М., Глассер Ф. Воздействие длительного теплового (85 ° C) влажного отверждения на пасту портландцемента. Джем. Concr. Res. 2000; 30: 1869–1877. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (00) 00286-6. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ян Х.М., Квон С.Дж., Мюнг Н.В., Сингх Дж.К., Ли Х.С., Мандал С. Оценка развития прочности бетона с измельченным гранулированным доменным шлаком с использованием кажущейся энергии активации. Материалы. 2020; 13: 442.DOI: 10.3390 / ma13020442. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Цао Ю., Детвилер Р.Дж. Получение изображений в отраженных электронах цементных паст, отвержденных при повышенных температурах. Джем. Concr. Res. 1995; 25: 627–638. DOI: 10.1016 / 0008-8846 (95) 00051-D. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Кьеллсен К.О., Детвилер Р.Дж. Кинетика реакции гидратированных портландцементных растворов при различных температурах. Джем. Concr. Res. 1992; 22: 112–120. DOI: 10.1016 / 0008-8846 (92) -H. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Кьельсен К.О., Детвилер Р.Дж., Гьорв О.Е. Развитие микроструктуры простых цементных паст, гидратированных при разных температурах. Джем. Concr. Res. 1991; 21: 179–189. DOI: 10.1016 / 0008-8846 (91) -I. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Вербек Г., Хельмут Р. 5-й Международный конгресс по химии цемента. Цементная ассоциация Японии; Токио, Япония: 1969. Структура и физические свойства цементной пасты; С. 1–44. [Google Scholar] 19. Невилл А. Właściwości Betonu. Polski Cement; Краков, Польша: 2010.п. 874. [Google Scholar] 20. Ортис Дж., Агуадо А., Ронсеро Дж., Зермено М. Влияние температуры окружающей среды на чистую воду и микроэлементы мортерос и пасты из цемента. Índice. 2009; 1: 2–24. [Google Scholar] 21. Ортис Дж., Агуадо А., Агулло Л., Гарсия Т., Зерменьо М. Влияние температуры окружающей среды и влажности заполнителей на удобоукладываемость цементного раствора. Констр. Строить. Матер. 2009; 23: 1808–1814. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2008.09.016. [CrossRef] [Google Scholar] 22.Клигер П. Влияние температуры смешения и отверждения на прочность бетона. Являюсь. Concr. Inst. 1958; 54: 54–62. [Google Scholar] 23. Шмидт В., Брауэрс Х., Кюне Х.С., Менг Б. Влияние модификации суперпластификатора и состава смеси на характеристики самоуплотняющегося бетона при различных температурах окружающей среды. Джем. Concr. Compos. 2014; 49: 111–126. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2013.12.004. [CrossRef] [Google Scholar] 24. Petit J.Y., Khayat K.H., Wirquin E. Совместное влияние времени и температуры на изменение предела текучести высокотекучего строительного раствора.Джем. Concr. Res. 2006; 36: 832–841. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2005.11.001. [CrossRef] [Google Scholar] 25. Burg R.G. Влияние температуры заливки и выдержки на свойства свежего и затвердевшего бетона. Ассоциация портлендского цемента; Скоки, Иллинойс, США: 1996. стр. 18. [Google Scholar] 26. Марар К., Эрен Э. Влияние содержания цемента и водоцементного отношения на свойства свежего бетона без добавок. Int. J. Phys. Sci. 2011; 6: 5752–5765. [Google Scholar] 27. Кьельсен К.О., Детвилер Р.Дж., Гьёрв О.E. Получение изображений в отраженных электронах цементных паст, гидратированных при различных температурах. Джем. Concr. Res. 1990; 20: 308–311. DOI: 10.1016 / 0008-8846 (90) -C. [CrossRef] [Google Scholar] 28. Рэйчел Дж.Д., Дженнифер Н.С.А.Ф. Использование дополнительных вяжущих материалов для повышения стойкости к проникновению хлорид-ионов в бетоны, отверждаемые при повышенных температурах. Матер. J. 1994; 91: 63–66. [Google Scholar] 29. Kiernoycki W., Borucka-Lipska J. Zmiany objȩtościowe twardniejącego betonu i ich nastȩpstwa. Джем.Wapno Beton. 2004; 9/71: 19-25. [Google Scholar] 30. Барроу Р.С., Карраскильо Р.Л. Влияние летучей золы на повышение температуры в бетоне. Техасский университет в Остине; Остин, Техас, США: 1988. Технический отчет. [Google Scholar] 31. Соутсос М., Хатцитеодору А., Квасны Дж., Канаварис Ф. Влияние температуры на месте на возрастание прочности бетонов с дополнительными вяжущими материалами. Констр. Строить. Матер. 2016; 103: 105–116. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2015.11.034. [CrossRef] [Google Scholar] 32.Ван Л., Куан Х., Ли К. Оценка эффективности реакции шлака в шлакоцементных растворах при различной температуре отверждения. Материалы. 2019; 12: 2875. DOI: 10.3390 / ma12182875. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Кучинский В. Бетони Конструкцыне. Projektowanie Metoda̧ Kolejnych Przyblień (Iteracji) Budownictwo i Architektura; Варшава, Польша: 1956. с. 219. [Google Scholar] 34. Буковски Б., Бастиан С., Браун К., Грюнер М., Кучиньски В. Technologia Betonu. cz. 2, Projektowanie Betonów.Komitet Inżynierii; Варшава, Польша: 1972 г. [Google Scholar] 35. Grzeszczyk S., Sudoł M. Wpływ temperatury na skuteczność działania superplastyfikatorów nowej generacji. Джем. Wapno Beton. 2003. 6: 325–331. [Google Scholar] 36. Маннхеймер Р. Реология цементных растворов при высоких температурах и высоких давлениях. В: Банфилл П., редактор. Реология свежего цемента и бетона — Материалы международной конференции. CRC Press; Ливерпуль, Великобритания: 1990. стр. 384. [Google Scholar] 37. Kaczmarek A. Wpływ zmiennej temperatury powietrza podczas kondycjonowania zapraw na ich parameter techniczne.Матер. Бутон. 2018; 5: 12–13. DOI: 10.15199 / 33.2018.05.04. [CrossRef] [Google Scholar] 38. Escalante-Garcia J. Неиспаряющаяся вода из чистого OPC и материалы-заменители в композитных цементах, гидратированных при различных температурах. Джем. Concr. Res. 2003; 33: 1883–1888. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (03) 00208-4. [CrossRef] [Google Scholar] Типичное время отверждения и высыхания бетонных поверхностей | ООО «План Бетон и Асфальт» Время, необходимое для того, чтобы новая бетонная подъездная дорожка высохла или затвердела должным образом, может варьироваться от недели до месяца.Это зависит от погодных условий, толщины бетона, количества принадлежащих вам транспортных средств и их общей массы. Отверждение бетона — это процесс максимального увеличения прочности материала после его заливки. Хотя часто возникает соблазн быстро высушить бетонную поверхность, чтобы ее можно было использовать раньше, сушка бетона постепенно увеличивает его внешний вид, прочность и долговечность. Отверждение включает в себя не только подъездную дорожку, но и поддержание идеального температурного диапазона и уровня влажности. Это позволит кристаллам, затвердевающим в бетоне, правильно реагировать с цементом.Бетонную поверхность рекомендуется укладывать при температуре наружного воздуха от 65 до 90 градусов. Если температура упадет ниже 40 градусов по Фаренгейту, влажный бетон может не затвердеть должным образом, если он не смешан специально для выдерживания более низких температур. Также важно поддерживать постоянный уровень влажности после укладки бетона. Гидратация позволяет влаге проникать в бетон, что способствует росту внутренних частиц. Добавление слишком большого количества воды может привести к образованию на бетонной поверхности смеси, напоминающей песок, которая будет отслаиваться и отслаиваться.Слишком мало воды может привести к более слабой поверхности, которая в конечном итоге потрескается или расколется. Стандартное время высыхания залитого бетона для достижения полной прочности составляет почти месяц. Однако через несколько дней бетонная дорожка готова для пешеходного движения. Для проездов время ожидания больше, так как проезды намного толще, имеют больший вес и используются ежедневно. Очевидно, что чем выше температура на улице, тем быстрее высохнет бетон. Он может выглядеть отлично и готов через несколько дней, но это не значит, что он полностью застыл.Попытка использовать поверхность проезжей части слишком быстро после заливки может привести к ее напряжению и поломке. Многие специалисты рекомендуют медленно сохнуть бетон для достижения наилучших результатов. Это легко сделать, и это продлит время высыхания вашей бетонной поверхности еще на несколько дней. Лучший способ добиться этого — положить на бетон солому или какой-нибудь воздухопроницаемый материал, например, мешковину. Затем несколько раз в день слегка сбрызгивайте материал водой, чтобы он оставался красивым и влажным.Не рекомендуется использовать пластик, так как он не пропускает достаточный поток воздуха. Бетон нагревается при отверждении? Это малоизвестный факт, что в процессе отверждения бетона на самом деле выделяется тепло. Это потому, что когда вы смешиваете воду с цементом, молекулы цемента вместе начинают химическую реакцию. Иногда они реагируют друг с другом, а иногда и с водой в процессе, называемом гидратация .Во время некоторых из этих реакций выделяется тепло, поэтому они называются экзотермическими . Сколько тепла вырабатывается? Как правило, Портлендская цементная ассоциация считает, что на каждые 100 фунтов цемента температура бетона повышается от 10 до 15 градусов по Фаренгейту. В результате, контроль температуры бетона очень важен для обеспечения его отверждения в течение достаточно длительного периода времени. Факторами, влияющими на отверждение, являются как внутреннее тепло, так и внешняя температура. В идеале бетон следует заливать и выдерживать при внутренней температуре от 50 до 90 градусов по Фаренгейту. В холодный день это может означать, что вашему подрядчику по бетону необходимо утеплить или утеплить бетон. В жаркий день это означает, что бетон необходимо поддерживать в прохладном состоянии, обычно сохраняя его влажным, используя испарение для снижения температуры бетона. Какая разница в температуре? Если бетон становится слишком горячим, он может быстро набрать прочность, но конечная прочность будет не идеальной.Если бетон остается холодным, он не схватывается, и работа с ним прекращается. Отверждение при идеальных температурах от 50 до 90 градусов дает наилучшее сочетание конечной прочности и времени отверждения. Помимо использования внешних методов, таких как испарительное охлаждение, когда он горячий, или изоляция и дополнительный нагрев, когда он холодный, на тепло, выделяемое при гидратации, также может влиять смесь бетона. Определенные комбинации заполнителя, песка и даже компонентов в цементе могут изменить количество тепла, выделяемого при отверждении и схватывании бетона.Таким образом, бетономешалка также играет роль в обеспечении твердого конечного продукта в зависимости от объема работы и погодных условий. Защитите свои вложения в бетон После всей этой работы, знаний и опыта, вложенных в качественно изготовленную бетонную плиту, было бы стыдно не позаботиться о ней! Эпоксидные покрытия защищают бетон, придавая ему дополнительную прочность от истирания и проницаемость. Кроме того, красочное покрытие или цветная морилка для бетона добавляют красоты продукту, который в остальном довольно мягкий.Чтобы защитить свои инвестиции в бетон, клиенты в Сакраменто и Северной Калифорнии могут поговорить с California Custom Concrete, с которой можно получить бесплатные консультации по телефону или онлайн. ASTM C31 — Испытательные образцы для изготовления и отверждения бетона ACI Когда прочность используется в качестве основы для приемки бетона, образцы должны быть отформованы и отверждены в соответствии с ASTM C31. Формы для цилиндров могут быть металлическими или пластиковыми при условии, что они не впитывают влагу, не вступают в реакцию с бетоном и сохраняют свою форму и размеры при любых условиях использования.Они не должны протекать при наливании в них воды (пустых). Подбивочный стержень должен иметь диаметр 3/8 дюйма (+/- 1/16 дюйма) для форм менее 6 дюймов в диаметре или ширине (балочные формы). Вибраторы должны производить не менее 9000 колебаний в минуту, а вибрирующий элемент должен быть не больше одной четвертой диаметра цилиндрической формы или одной четвертой ширины балочной формы. Вибраторы или стержни полностью взаимозаменяемы, но вибраторы необходимо использовать при просадках 1 дюйм или меньше. Цилиндры При установке штоков в цилиндры, заполните: 2 слоя (25 стержней) для цилиндров диаметром 4 дюйма; 3 слоя (25 стержней) для цилиндров диаметром 6 дюймов; 4 слоя (50 стержней) для цилиндров диаметром 9 дюймов. Постучите за пределами формы 10-15 раз молотком или открытой рукой для каждого подъема. При вибрации цилиндров заполните: 2 слоя для всех диаметров цилиндров, но вставьте вибратор один раз для цилиндров диаметром 4 дюйма, дважды для цилиндров диаметром 6 дюймов и четыре раза для цилиндров диаметром 9 дюймов для обоих слоев. Вставьте стержень или вибратор на 1 дюйм в нижележащий подъемник. Цилиндр должен быть как минимум в 3 раза больше размера основного заполнителя (заполнитель более 2 дюймов должен быть просеян из смеси). Формы цилиндров должны быть в два раза длиннее диаметра. Балки При установке стержней заполните: 2 слоя (стержень один раз на каждые 2 кв. Дюйма верхней поверхности балки) для ширины балки 6-8 дюймов; 3 или более равных слоя, глубина слоя не должна превышать 6 дюймов ( стержень один раз на каждые 2 кв.дюйм верхней поверхности балки). При вибрации балок заполните: 1 слой для балки шириной 6-8 дюймов, 2 или более слоев для ширины более 8 дюймов (равномерно вставляя вибратор, пока поверхность бетона не станет относительно гладкой и большие пузырьки воздуха не перестанут ломаться. через верхнюю поверхность). Постучите молотком за пределами формы 10–15 раз для каждого подъема. Балки должны быть как минимум в 3 раза больше габаритного агрегата в наименьшем поперечном сечении (напр.балка 6 x 9 x 20, наименьшее поперечное сечение 6 дюймов, что означает, что заполнитель не может быть больше 2 дюймов для формы этого размера). Размер формы для балки — длина должна быть как минимум на 2 дюйма больше, чем трехкратная глубина (например, если глубина 6 дюймов, длина должна быть не менее 20 дюймов). Ширина не должна превышать 1,5-кратную глубину (например, глубина составляет 6 дюймов, ширина может составлять максимум от 6 до 9 дюймов). Если не указано в проекте, глубина и ширина должны быть не менее 6 дюймов. При планировании отливать и затвердевать образцы бетона, необходимо провести испытания на осадки, температуру и содержание воздуха (кроме случаев, когда увлеченный воздух не имеет отношения к проекту). Стандартное отверждение Во время первоначального отверждения цилиндры необходимо хранить в диапазоне температур от 60 до 80 градусов по Фаренгейту в среде, предотвращающей потерю влаги, до 48 часов. Если расчетная прочность бетона составляет 6000 фунтов на квадратный дюйм или больше, начальная температура отверждения должна находиться в диапазоне 68–78 градусов по Фаренгейту. Образцы должны быть защищены от прямых солнечных лучей или излучающих нагревательных устройств, если они используются. Термометр минимума-максимума должен регистрировать температуру начального периода отверждения, а затем регистрировать при извлечении баллонов. Для окончательного отверждения цилиндры или балки должны быть помещены в хранилище для отверждения не позднее, чем через 30 минут после извлечения из форм. На поверхности баллонов должна постоянно поддерживаться свободная вода и постоянная температура 73,5 ° F, +/- 3,5 ° F. Баллоны и балки могут быть размещены во влажных помещениях или резервуарах для хранения воды, но балки должны быть перемещены в вода, насыщенная гидроксидом кальция при той же температуре, по крайней мере, за 20 часов до испытания. Не допускайте высыхания поверхностей балок между снятием резервуара для воды и испытанием. Полевое отверждение Храните цилиндры или балки внутри или на конструкции, представляющей область, из которой был взят образец. Защитите поверхности обоих так же, как и конструкция, насколько это возможно. Для балок в конце первых 48 часов (+/- 4 часа) после формования снимите формы и поместите их в то место конструкции, которое они представляют. Если вы представляете тротуар из плиты на уклоне, укройте стороны и концы землей или песком, которые должны быть влажными, оставляя верхнюю поверхность открытой.Как и при стандартном отверждении, удалите балки с поля и храните в воде, насыщенной гидроксидом кальция, в течение 24 часов (+/- 4 часа) перед испытанием. Транспортировка Защитите цилиндры подходящим амортизирующим материалом, чтобы предотвратить повреждение от сотрясения. Также предотвращайте потерю влаги, оборачивая образцы влажной мешковиной или пластиком, если они уже не были помещены в пластик. Время транспортировки баллонов не должно превышать 4 часов. Отчетность Сообщайте следующее для каждого образца, доставленного в лабораторию: Идентификационный номер (например, номер проекта, указанный на образцах) Местоположение бетона, представленного образцами Дата и время Название индивидуального литья образцы Осадка, содержание воздуха и температура бетона Метод отверждения . Ответить Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт