Chel-remont174.ru

Ремонт 174
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Активация воды для цементных композитов

Активация воды для цементных композитов

Затворение бетонной смеси водой, активированной на современных аппаратах серии «УПОВС».

В настоящее время существует широкий спектр технологических приемов, позволяющих целенаправленно регулировать структуру и свойства цементных композитов, одним из которых является активация воды затворения. Вода — единственный компонент цементных композитов, инициирующий различные реакции в цементной системе. Поэтому значительное внимание в современной технологии уделяется исходному состоянию воды затворения, которая во многом определяет технологические и эксплуатационные свойства полученного материала. При направленном действии внешних физических полей (электрических, магнитных, звуковых и других) вода меняет свои свойства. Такая вода затворения во многом определяет характер процессов гидратации и структурообразования цементных систем.

Процесс твердения бетонной смеси, затворенной активированной водой после воздействия электрическим и магнитным полем, к настоящему времени изучен достаточно хорошо. Можно считать установленным, что затворение бетонных смесей активированной водой интенсифицирует процессы растворения и гидратации цемента в более ранние сроки твердения и приводит к образованию мелкокристаллических структур, что, естественно, приводит к уменьшению пористости, и следовательно, повышает прочность цементного камня, его морозостойкость и устойчивость к действию воды и разных химических реагентов.

Компания ЗАО «МАКСМИР-М» (г. Москва) вот уже более 13 лет успешно занимается исследованием вопроса применения активации воды для строительства и ЖКХ. Установки нашей компании успешно установлены и функционируют, приносят весомые результаты и экономический эффект в функционирование различных производств.
Предлагаем и Вам рассмотреть возможность применения технологии активации воды затворения в производстве изделий из бетонов, пенобетона и других аналогичных смесей, а также в монолитном строительстве, на основе использования для активации воды отечественных аппаратов «УПОВС-2 «МАКСМИР».

Преимущества применения аппаратов УПОВС для воды затворения бетонов:

  • Ускоряет процесс гидратации вяжущего (в 1,8-2,5 раза) иили сокращает время тепловой обработки изделий на 20-30%, что приводит к значительной экономии электроэнергии;
  • Повышает прочность изделий до 30% или уменьшает расход цемента (или другого вяжущего) до 15%;
  • Уменьшает расходы воды до 12-25%;
  • Имеется возможность подстраивать режимы работы под исходные параметры воды;
  • Повышает пластичность смеси, без добавления реагентов;
  • Снижает (вплоть до полного отказа) расход пластификаторов;
  • Повышает морозостойкость бетонов и их устойчивости к действию химических реагентов;
  • Уменьшает размеры цементных гранул, с образованием мелко-зернистой структуры;
  • Увеличивает удельную поверхность твердой фазы;
  • Эксплуатационные затраты не требуют расходных материалов;
  • Широкие возможности по автоматизации.

Эффект использования.

Применение инновационной технологии затворения цемента активированной водой обеспечивает:

  • повышение прочности изделий до 30-45%;
  • сокращение расхода цемента на 10-15% и воды на 15-25%;
  • сокращение времени тепловой обработки изделий на 20-30%, что приводит к значительной экономии электроэнергии;
  • снижение (вплоть до полного отказа) расхода пластификаторов (дорогостоящие и токсичные добавки);
  • повышение морозостойкости бетонов и их устойчивости к действию химических реагентов;
  • возрастание морозостойкости;
  • уменьшение пористости;
  • повышение пластичности;
  • улучшение удобоукладываемости;
  • уменьшение размеров цементных гранул, с образованием мелко-зернистой структуры;
  • увеличение удельной поверхности твердой фазы.

О технологии.

Активация вяжущих веществ может начинаться с момента их производства и продолжается в течение всего периода твердения материалов, т.е. последствие активационной обработки ощущается в композиционных материалах в течение длительного времени их службы благодаря явлениям структурной наследственности и сохранения определенной направленности гидратационного процесса, заданного на первоначальных этапах преобразования вяжущего в пластичной цементной дисперсии. Присутствие в жидкой фазе цементного теста различных ионов и молекул, поступающих в систему в результате воздействия магнитным и электрическим полями, определенным образом влияет не только на структуру воды затворения, но и на процессы адсорбции, растворения и поверхностной гидратации, а в итоге ? и на свойства самого цементного композита. Улучшение структурных показателей, физико-механических свойств и долговечности бетонов и других цементных материалов достигается за счет применения активированной воды затворения.

Во время твердения происходит целый ряд физико-химических процессов растворения и гидратации в цементном тесте с образованием перенасыщенного раствора кристаллических структур, начальный каркас которых со временем упрочняется и набирает основную прочность в течение 28 суток. Поскольку в процессе твердения цемента, определяющими физико-химическими процессами являются растворение и кристаллизация в водной среде, а именно эти процессы могут значительно активироваться в воде, прошедшей обработку в аппаратах, то, естественно, в результате получаем ИНТЕНСИФИКАЦИЮ самого процесса твердения и созревания бетонного камня. Причем, набор прочности на активированной воде происходит за 7 суток, по сравнению с обычными условиями в 28 суток.

В качестве химических процессов влияющих на процессы гидратации отмечается увеличение содержания гидросиликатов кальция, гидрооксидов магния, кальция и железа, которые в свою очередь создают центры кристаллизации в ходе процессов перехода растворов цемента в фазу образования гелиевых структур и твердой фазы с более мелкокристаллической структурой.

Читайте так же:
Как правильно замешать цементный раствор с сажей

У цемента, затворенного активированной электрическим током и магнитным полем водой, к 10 суткам твердения отмечается большее растворение клинкерных минералов по отношению к контрольному составу (на обычной воде затворения): C3S – на 18,5 -35,0 %, C2S – на 7 %, C3A – на 23,5 %, C4AF – на 11-14,5 %, а также почти на 25 % больше, чем у контрольного состава, содержание портландита. Также, после 10 суток твердения цементов отмечается образование C–S–H геля 30 % по массе (по сравнению с контрольным составом в 25 %), а после 28 суток количество C–S–H геля достигает до 50 % по массе (в контрольном составе его содержание значительно меньше и составляет 40 % по массе). К 56 суткам данные показатели достигают 57,3 % и 45 % соответственно.

Также необходимо отметить, что для составов на активированной электрическим током и магнитным полем воде затворения к 28 суткам отсутствует эттрингит (расширение цементного камня).

ВАЖНО: использование данного метода возможно практически на любой воде. Кроме того, существует возможность осуществлять экспресс контроль за степенью активации воды затворения.

Рис. 1 Структура цементного камня 3-х дневного возраста под электронным микроскопом.
А. — затворенного обычной водойБ. — затворенного омагниченной водой

Опыт успешного применения.

На протяжении последних лет успешно применяют активированную воду для затворения бетонных смесей, получая гарантированную и стабильную экономию цемента (15-10%), на Подольском ЖБК, Ростокинском ЖБК ДСК-1 (Москва), Кунцевском, Краснопресненском, Востряковском заводах ЖБК и многих других предприятиях..

Магнитная обработка улучшает качество изделий, изготовленных не только из цемента, но и из других вяжущих: гипса, золы, шлаков, шихты, огнеупорной и бентонитовой глин.

Марки и виды цемента

Редкое строительство или ремонт зданий обходится без использования готовых изделий или растворов, полученных на основе цементно-песчаных смесей. Эта статья посвящена классификации цементов по их техническим характеристикам, компонентному составу и назначению. Полученная информация поможет вам лучше подготовиться к предстоящим работам, закупив подходящие материалы.

Цементы по назначению

Цемент является самым распространенным связующим компонентом, который входит в состав растворов для кирпичной или каменной кладки, штукатурных смесей, стандартных железобетонных изделий, разных видов искусственного камня, возводимых по месту строительства монолитных конструкций.

В процессе его производства сначала получают основной полуфабрикат – клинкер. Он представляет собой обожженную при температурах более 1450 о С смесь известняка и глины. После остывания его перемалывают до мелкодисперсного состояния.

Измельчение клинкера

Измельчение клинкера.

Свойства готового продукта во многом зависят не только от минерального состава исходного сырья, но и от дополнительных добавок, которые подмешивают на завершающей технологической стадии.

Общестроительный цемент

Цементы общестроительного назначения производят на основе смеси из примерно 75% известняка и 25% глины. Полученный из такого сырья клинкер состоит в основном из окиси кальция CaO. Именно она при контакте с водой вступает в реакцию гидратации с образованием прочного гидроксида кальция Ca(OH)2.

Общестроительный цемент

Общестроительный цемент.

Специальный цемент

Специальные марки цемента применимы к определенным видам работ или входят в состав монолитных конструкций, эксплуатируемых в специфических условиях. Они отличаются от обыкновенного портландцемента наличием в клинкере модифицирующих добавок.

  • Для быстротвердеющих смесей повышают процент содержания трехкальциевого силиката C3S и трехкальциевого алюмината C3A.
  • При производстве сульфатостойких цементов для гидротехнических конструкций, работающих в постоянном взаимодействии с водой, доля C3A наоборот снижается до минимума.

Цементы по виду клинкера

Поскольку свойства цемента во многом определяются химическим составом клинкера, именно он лег в основу классификации данного строительного материала.

Портландцемент

Портландцемент – это основной вид цемента, который применяется при общестроительных работах и производстве стандартных железобетонных изделий. Он является универсальным вяжущим компонентом, обычно используемым в смеси с разнообразными минеральными наполнителями. Его получают помолом цементного клинкера с гипсом и незначительным количеством других добавок.

Портландцемент

Портландцемент.

Исходным сырьем для портландцементного клинкера служит смесь известняка и глины, в которую допускается добавлять мергель, доменный шлак и прочие компоненты. Уже на стадии перемалывания клинкера в него добавляют от 1,5 до 3,5% двуводного гипса, который влияет на время схватывания цементных растворов.

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент – быстро набирающее твердость вяжущее вещество, применяемое при изготовлении бетонных конструкций повышенной плотности и водонепроницаемости.

Смеси на его основе быстро схватываются, выделяя при этом заметное количество тепла. Полученные монолитные детали характеризуются высокой огнеупорностью и стойкостью к воздействию коррозионно-активной среды.

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент.

Клинкер для глиноземистого цемента получают обжигом смеси известняка с бокситами. В зависимости от содержания в продукте оксида алюминия Al2O3 принято подразделять цементы этого класса на обычные (до 55%) и высокоглиноземистые (до 70%). Основная стадия их производства происходит во вращающихся электропечах при температурах соответственно 1450-1480 о С или 1700-1750 о С.

Читайте так же:
Можно печь цементом обмазать

Сульфатостойкий портландцемент

Бетоны, полученные с использованием обычного портландцемента, разрушаются от длительного контакта с сульфатной водой. Это происходит из-за взаимодействия во влажной среде сернокислого кальция с трехкальциевым алюминатом.

Продуктом реакции является гидросульфоалюминат кальция, резко увеличивающийся в объеме. Рост его кристаллов приводит к появлению внутренних напряжений и растрескиванию монолита.

Сульфатостойкий цемент

Сульфатостойкий портландцемент.

Сульфатостойкий цемент значительно более устойчив к эксплуатации в водной среде с растворенными в ней сульфатами. Это объясняется пониженным содержанием в нем трехкальциевого алюмината (не более 5%) за счет повышения доли трехкальциевого силиката (до 50%).

Типы цементов на основе портландцементного клинкера

Отдельные марки портландцемента существенно различаются по компонентному составу.

По данному параметру их разделяют на пять типов:

1. Тип I – портландцемент, состоит только из портландцементного клинкера без дополнительных минеральных примесей.

Применение. Его применяют при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций общего назначения, работающих в наземном, подземном или подводном состоянии.

2. Тип II/А – портландцемент с минеральными добавками, производится из портландцементного клинкера с минеральными добавками, доля которых может составлять от 6 до 20%.

Тип II/В – портландцемент с минеральными добавками, включает в себя смесь портландцементного клинкера с минеральными компонентами и шлаком в количестве от 21 до 35%.

Применение. Цементы этих двух подтипов используются при создании бетонных и железобетонных монолитов.

3. Тип III – шлакопортландцемент, такое название получил из-за того, что кроме портландцементного клинкера в него добавляют от 36 до 65% доменных, электротермофосфорных или топливных шлаков.

Применение. Его можно использовать при изготовлении армированных монолитных конструкций, эксплуатируемых в условиях стабильной влажности. Цемент этой категории нельзя применять в производстве морозостойкого бетона.

4. Тип IV – пуццолановый цемент, содержит добавки минералов вулканического происхождения (пепла, пемзы, туфа), имеющих общее название «пуццолан». Их массовая доля ограничивается интервалом 21-35%.

Применение. Пуццолановый цемент неплохо работает в составе монолитов подземного или подводного расположения. Его не применяют в составе морозостойких бетонов. Из него не производят конструкций, которые должны набирать твердость в условиях недостаточной влажности или эксплуатироваться с чередованием периодов увлажнения и сушки.

5. Тип V – композитный цемент, смешанный из измельченного портландцементного клинкера, шлака, пуццолана или мелкодисперсной золы-уноса, количество которых может составлять 22-60%.

Применение. Область применения такого строительного материала сильно зависит от компонентного состава.

Примечание. При разработке новых марок цемента их состав и принадлежность к конкретному типу уточняется в нормативной документации.

Схватывание и твердение портландцемента

При смешивании портландцемента с водой образуется пла­стичное, легко формуемое тесто (гель), постепенно загустеваю­щее (схватывающееся) и переходящее в камневидное состояние.

Процесс твердения цемента в соответствии с теорией тверде­ния вяжущих, разработанной академиком А. А. Байковым, ус­ловно разделяется на три периода: подготовительный, коллоидации и кристаллизации.

В подготовительном периоде частицы цемента смачиваются водой и растворяются с поверхности; со временем образуется насыщенный раствор. В этот период, длившийся 1…3 ч, цемент­ное тесто пластично и легко поддается формованию. Основные минералы клинкера в растворе с водой гидратируются по следующим уравнениям:

ЗСаО • SiO2 + 5Н2О = 2СаО • SiO2 • 4Н2О + Са(ОН)2;

2СаО • SiO2 + 4Н2О = 2СаО • SiO2 • 4Н2О;

ЗСаО • Аl2О3 + 6Н2О= 3СаО • Аl2О3 • 6Н2О;

4СаО • Аl2О3 • Fе2О3 + nН2О = 4СаО • Аl2О3 • Fе2О3 • nН2О.

В период коллоидации концентрация гидратных новообразо­ваний в растворе возрастает. Образующиеся соединения (ново­образования) отличаются меньшей растворимостью, чем мине­ралы клинкера. Поэтому раствор, насыщенный по отношению к исходным соединениям, является пересыщенным по отношению к новообразованиям. Гидратные новообразования в виде мель­чайших коллоидных частичек — субмикрокристаллов — выделя­ются из раствора, образуя цементный гель.

Возникновение большого количества геля приводит к загустеванию цементного теста, которое утрачивает пластичность, Момент загустевания (схватывания) цементного теста наступа­ет через 3…5 ч после затворения цемента водой. Прочность за­густевшего теста в этот период еще невелика.

Период кристаллизации характеризуется дальнейшей гидра­тацией цемента. Гель постепенно преобразуется в кристалличе­ские сростки. Формируется конденсационно-кристаллизационная структура цементного камня с химическими связями между частицами. Цементный гель теряет значительное количество воды, и наступает конец схватывания. Число и площадь поверх­ности контактов в кристаллах новообразований увеличиваются, что приводит к заметному росту прочности цементного камня. Структура теряет способность тиксотропно разжижаться и вос­станавливаться после снятия механического воздействия.

Температура оказывает очень большое влияние на твердение портландцемента. При температурах от 0 до 8СС происходит значительное (в 2—3 раза) по сравнению с твердением при обычных температурах замедление этих процессов, а ниже 0°С они почти полностью прекращаются. Повышение же температуры твердеющих растворов и бетонов сопровождается большим ускорением роста прочности. Оно становится достаточно заметным уже при температуре бетонных смесей 30 — 40 °С при их твердении в теплые периоды года. В больших же массивах эти температуры могут держаться и в холодное время.

Читайте так же:
Как затирать цементные полы

Сроки схватывания цементного теста нормальной густоты определяют на приборе Вика по глубине проникания иглы. Начало схватывания должно наступать не ранее чем через 45 мин, конец схватывания — не позднее 10 ч от начала затворения. Эти показатели определяют при температуре 20 ±2 °С. Схватывание портландцемента обычно наступает через 1…2 ч, а заканчивает­ся — через 4…6 ч. На сроки схватывания портландцемента влия­ют его минералогический состав, тонкость помола, температура теста, содержание воды и другие факторы.

36. Примеры других гидравлических вяжущих (цементов) и области их применения.

Глиноземистый цемент. Высокопрочное вяжущее вещество быстротвердеющее на воздухе и в воде, которое получают путем обжига, до состояния плавления или спекания смеси материалов, богатые окисью кальция и глиноземом. Клинкер в отличие от портландцемента содержит преимущественно низко-основные алюминаты кальция.

· короткие сроки твердения;

· стойкость к агрессивным веществам;

· отличное сцепление с арматурой;

Столь высокие показатели оправдывают применение глиноземистого цемента, даже, несмотря на то, что он в 3-4 раза по цене превосходит обычные цементы.

· при возведении военно-транспортных и оборонительных сооружений;

· при восстановлении разрушенных военно-транспортных сооружений,

· автомагистралей, мостов, искусственных сооружений (когда времени в обрез);

· при возведении сооружений, которые периодически подвергаются действию приливов и отливов — это могут быть набережные, порты, плотины и т.д.;

· для зимних бетонных и железобетонных работ, а также для работ при низких температурах;

· для быстрого возведения фундамента под машину, для проведения срочных ремонтно-монтажных работ;

· при возведении бетонных и железобетонных сооружений, которые находятся в минерализованных водах;

· и в прочих срочных случаях в строительной практике (ликвидация аварии конструкций, ремонт после пожаров и т. д.).

Изменение свойств минеральных вяжущих с помощью различных добавок.

Коррозия металлических конструкций. Виды. Протекаемые процессы.

Коррозия – это разрушение металлических, керамических, деревянных и других материалов в результате химического или физико-химического взаимодействия.

Коррозия металлов — разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства.

основные виды коррозии. Условно их можно поделить на следующие группы:

· Химическая коррозия – процесс взаимодействия с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислителя проходят в одном акте. Металл и окислитель не разделены пространственно.

· Электрохимическая коррозия – процесс взаимодействия металла с раствором электролита. Ионизация атомов и восстановление окислителя проходят в разных актах, однако скорость во многом зависит от электродного потенциала.

· Газовая коррозия – химическое ржавление металла при минимальном содержании влаги (не более 0,1 процента) и/или высоких температурах в газовой среде. Чаще всего данный вид встречается в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Методы защита металлических конструкций от коррозии.

Легирование

Этим способом является получение сплавов, которое называется легирование. В настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др.

Защитные пленки

Одним из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии является нанесение на их поверхность защитных пленок: лака, краски, эмали, других металлов. Лаки и краски обладают низкой газо- и паропроницаемостью, водоотталкивающими свойствами, поэтому они препятствуют доступу к поверхности металла воды, кислорода и содержащихся в атмосфере агрессивных компонентов.

Опыт показывает, что срок службы лакокрасочных покрытий в этих условиях невелик. Намного практичнее оказалось применять толстослойные покрытия из каменноугольной смолы (битума).

В некоторых случаях пигменты красок выполняют также роль ингибиторов коррозии (об ингибиторах будет сказано далее). К числу таких пигментов относятся хроматы стронция, свинца и цинка (SrCrO4, PbCrO4, ZnCrO4).

Грунтовки и фосфатирование

Часто под лакокрасочный слой наносят грунтовки. Пигменты, входящие в ее состав, также должны обладать ингибиторными свойствами. Проходя через слой грунтовки, вода растворяет некоторое количество пигмента и становится менее коррозионноактивной. Среди пигментов, рекомендуемых для грунтов, наиболее эффективным признан свинцовый сурик Pb3O4-.

Для фосфатирования поверхности стальных изделий разработано несколько различных препаратов. Большинство из них состоят из смеси фосфатов марганца и железа.. Процесс фосфатирования длится 40-60 минут. Для его ускорения в раствор вводят 50-70 г/л нитрата цинка. В этом случае время сокращается в 10-12 раз.

Электрохимическая защита

В производственных условиях используют также электрохимический способ — обработку изделий переменным током в растворе фосфата цинка при плотности тока 4 А/дм2 и напряжении 20 В и при температуре 60-700 С. Преимущественно их используют как основу под окраску, обеспечивающую хорошее сцепление краски с металлом. Кроме того, фосфатный слой уменьшает коррозионные разрушения при образовании царапин или других дефектов.

Читайте так же:
Калькулятор расчета цементной стяжки смеси

Силикатные покрытия

Для защиты металлов от коррозии используют стекловидные и фарфоровые эмали, коэффициент теплового расширения которых должен быть близок к таковому для покрываемых металлов. Их компонентами являются SiO2 (основная масса), B2O3, Na2O, PbO. Кроме того, вводят вспомогательные материалы: окислители органических примесей, оксиды, способствующие сцеплению эмали с эмалируемой поверхностью, глушители, красители. Эмалирующий материал получают сплавлением исходных компонентов, измельчением в порошок и добавлением 6-10% глины. Эмалевые покрытия в основном наносят на сталь, а также на чугун, медь, латунь и алюминий.

Цементные покрытия

Для защиты чугунных и стальных водяных труб от коррозии используют цементные покрытия. Недостаток портландцементных покрытий тот же, что и эмалевых, — высокая чувствительность к механическим ударам.

Покрытие металлами

Широко распространенным способом защиты металлов от коррозии является покрытие их слоем других металлов. Покрывающие металлы сами корродируют с малой скоростью, так как покрываются плотной оксидной пленкой. Покрывающий слой наносят различными методами:

-горячее покрытие — кратковременное погружение в ванну с расплавленным металлом;

-гальваническое покрытие — электроосаждение из водных растворов электролитов;

-диффузионное покрытие — обработка порошками при повышенной температуре в специальном барабане;

Схватывание и твердение бетона

Бетонная смесь – пластичный материал, в котором после его укладки в опалубку происходят сложные физические и химические процессы. В результате образуется бетон – прочный и долговечный искусственный камень. В бетоне любого состава набор марочной прочности протекает в две стадии – схватывание и твердение. Длительность каждого этапа определяется множеством факторов, основные из них: состав смеси и температурно-влажностный режим. В стандартном варианте набор марочной прочности бетона длится 28 суток. Многие внутренние процессы продолжаются и по истечении 28 суток, но их влияние на прочностные и другие характеристики искусственного камня, в основном, незначительно.

Бетонная смесь

Время схватывания бетона – стандартное и измененное

Начальное схватывание бетонной смеси в стандартном варианте (при температуре +20 °C и влажности 95%) осуществляется в течение двух первых часов после затворения сухих компонентов смеси водой. Один из химических компонентов бетона – трехкальциевый алюминат 3CaO*Al2O3. Он интенсивно реагирует с водой и влияет на формирование первичных связей в искусственном камне. После окончания схватывания это соединение на прочность материала не влияет.

Использование специальных полимерных добавок обеспечивает очень быстрое схватывание бетона – процесс длится несколько десятков минут. Но такой метод обычно используют только при серийном производстве ЖБИ.

Сроки застывания бетонов различных классов прочности

Класс бетона по прочности на сжатиеПримерная длительность схватывания, час
В 15 (М 200)2-2,5
В 22,5 (М 300)1,5-2
В 30 (М 400)1-2

На начало схватывания и длительность процесса влияет температура воздуха. Если при +20 °C схватывание в общем случае начинается через 2 часа после затворения цемента водой и длится час-два, то при температуре 0 °C схватывание начинается через 5-6 часов после приготовления пластичного продукта и длится 9-10 часов. Слишком длительное схватывание негативно влияет на конечные прочностные характеристики. Высокие температуры окружающей среды провоцируют ускоренное схватывание смеси из-за быстрого испарения воды, что также негативно сказывается на прочности искусственного камня.

Время схватывания бетона

В каких случаях может понадобиться отсрочка начала схватывания:

  • проведение бетонирования в жаркую погоду;
  • перевозке приготовленной в заводских условиях пластичной смеси на дальние дистанции;
  • длительное нахождение в пути из-за автомобильных пробок;
  • изготовление высокомарочных смесей, с высокой концентрацией портландцемента;
  • заливка смеси этапами, в этом случае необходимо, чтобы приготовленная, но неизрасходованная смесь сохраняла рабочие характеристики.

Замедлить схватывание смеси и, одновременно, сохранить ее рабочие характеристики позволяют заменители схватывания «Линамикс», «Полипласт Ретард», «Сика Ретардер». Предотвратить схватывание можно постоянным перемешиванием смеси, поэтому на удаленные строительные площадки пластичный материал доставляют бетоносмесителем с постоянно вращающейся емкостью. Но время сохранности рабочих характеристик смеси, даже при перемешивании, ограничено, особенно в жаркую погоду.

Сроки застывания бетонов различных классов прочности

Ускорители схватывания используют при зимнем бетонировании и изготовлении железобетонных изделий. При этом в лабораторных условиях должно быть установлено допустимое количество добавок. Функции ускорителей схватывания и последующего твердения бетона выполняют:

  • сульфат натрия – не более 2% от общей массы бетона;
  • соль азотной кислоты – не более 4%;
  • хлорид кальция – до 3%.

При прогреве изделий из бетона, осуществляемом в автоклаве под высоким давлением, сроки схватывания и последующего набора прочности существенно сокращаются. Для гарантированного эффективного схватывания бетона при зимнем бетонировании, наряду с добавками ускорителей, применяют предварительный нагрев смеси до +80°C, а затем прогрев электрическим током и паром, укрытие теплоизоляционными материалами.

Читайте так же:
Оборудование для производство цементное блоков

Твердение бетона – скорость процесса в зависимости от условий

После схватывания бетонной смеси начинается этап ее твердения, происходящего за счет удаления свободной воды из смеси. Часть жидкости испаряется, а часть связывается в стойкие химические соединения. Нормальные условия твердения бетона, обеспечивающие баланс между испаряющейся и связываемой водой: температура воздуха – +18…+25 °C, влажность на поверхности бетонной конструкции – не менее 90%. Требуемые условия влажности достигают с помощью увлажнения бетонной поверхности и ее укрытия гидроизоляционными материалами – полиэтиленовой пленкой или рубероидом.

Повышенная температура окружающей среды ускоряет испарение жидкости, что мешает полноценной гидратации, а это снижает прочность на сжатие и формирует неравномерность прочностных характеристик в наружных и внутренних слоях бетонной конструкции.

Твердение бетона

Если в процессе твердения бетон подвергся замораживанию, возможны два варианта влияния минусовых температур на прочность искусственного камня. После замораживания и последующего размораживания бетон, не достигший критической прочности, теряет прочностные характеристики на 50% более. Материал, достигший критической прочности, после размораживания продолжает набор прочностных характеристик до нормативной величины. Критическая прочность выражается в процентах от марочной прочности бетона и зависит от его класса:

  • В 7,5, В 10 – 50%;
  • В 15-В 27,5 – 40%;
  • В 30-В 40 – 30%.

Если речь идет о массивных тяжелонагруженных бетонных конструкциях, то критическая прочность, независимо от класса бетона, принимается равной 70%.

Есть еще одно понятие прочности – распалубочная, то есть достаточная для снятия опалубки. Обычно она составляет 70% от марочной величины, но может иметь другое значение, указанное в проектной документации. Преждевременное снятие опалубки негативно влияет на прочность искусственного камня, а передерживание – увеличивает сроки строительства и его стоимость.

Способы ухода за свежеуложенным бетоном с целью обеспечения нормальных условий схватывания и твердения

Соблюдение правил ухода за бетоном обеспечивает нормальные условия схватывания смеси и набор марочной прочности с оптимальной скоростью. Мероприятия по уходу за бетонной конструкцией после заливки и уплотнения бетонной смеси:

  • Защита от слишком интенсивного испарения влаги с поверхности бетонного элемента, которое приводит к разности давлений в толще бетона и на его наружной части, а, следовательно, трещинообразованию. Для этого блок закрывают полиэтиленовой пленкой, рубероидом, брезентом. Могут использоваться опилки и песок при условии их регулярного смачивания.
  • Обеспечение равномерного температурного режима по всему объему бетона при его твердении. Особенно это важно при заливке массивных конструкций. Комплекс технологических мероприятий по выравниванию температуры на поверхности и в толще конструкции указывается в проектной документации. Он может включать искусственное охлаждение с помощью поверхностного полива блока холодной водой или посредством системы труб-змеевиков.
  • Защита от низких температур при твердении бетона до набора критической прочности. Эти мероприятия необходимы при зимнем бетонировании. Для обеспечения нормальных условий гидратации цемента используют: введение противоморозных добавок, утепление конструкции теплоизоляционными материалами, прогрев стальными проводами, электродами, инфракрасными лучами, устройство тепляков с прогреваемым воздухом. Часто сочетают несколько технологических приемов.

Вопросы-ответы

Примерное время, за которое бетон, залитый в опалубку, достигает определенного значения прочности можно определить по графикам и таблицам, представленным в нормативных документах.

Таблица зависимости времени набора прочности бетонами классов В 15-В 22,5, приготовленных с использованием цемента марок М400 и М500, от температуры окружающей среды

Срок твердения, суткиСреднесуточная температура окружающей среды, °C
+5+10+20+30
Прочность на сжатие в % от нормативной марочной прочности
159122335
21219254055
31827375065
52838506580
73548587590
1450627290100
28657785100

Точную картину набора прочности бетонной конструкцией можно получить с помощью образцов, схватывание и твердение которых осуществляется в тех же условиях, что и основной элемент.

Орошение бетонной конструкции водой необходимо при высоких температурах воздуха, особенно если они сочетаются с сильными ветрами. В таких условиях влажностную обработку рекомендуется начать через 2-3 часа после завершения бетонных работ, используя при этом распылитель. Струя с сильным напором может деформировать неотвердевшую поверхность. При орошении необходимо особое внимание уделять обработке узлов и граней, то есть местам, в которых происходит наиболее интенсивное испарение воды. После орошения бетонную поверхность укрывают слоем увлажненных опилок или рогожи, рубероидом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector