Главная » Як зробити » Твердіння бетону при негативних температурах

Твердіння бетону при негативних температурах

Твердіння бетону при негативних температурах

Україна, 79015, м. Львів, вул. Героїв УПА, 72

телефон: +38 032 253 50 60

тел.моб.: +38 097 297 92 50

тел.моб.: +38 097 297 92 51

При температурі нижче 0°С в бетоні припиняються процеси гідратації, тобто взаємодія мінералів цементу з водою. При цьому твердіння бетону припиняється, тому що бетон замерзає, перетворюючись в моноліт, міцність якого обумовлюється силами змерзання. У бетоні з'являються внутрішні напруження, які викликані збільшенням об'єму вільної води приблизно на 9% при замерзанні. Вільна вода, замерзаючи на поверхні зерен заповнювачів у виді тонкої плівки, перешкоджає зчепленню .

цементного тіста з заповнювачем. Це також погіршує міцнісні властивості бетону замерзлого бетону.

Після відтавання бетону твердіння його при позитивній температурі відновляється, але міцність виявляється нижчою проектної, тобто тієї, котра була б досягнута при твердінні в нормальних умовах. Знижуються й інші властивості бетону: щільність, довговічність, зчеплення з арматурою і т.д. Властивості бетону погіршуються тим більше, чим раніше після укладання відбулося його замерзання.

Мінімальну міцність бетону до моменту його замерзання, достатню для досягнення їм після відтавання проектної міцності, називають критичною. Ця міцність для бетонів марок нижче 200 у конструкціях з ненапруженою арматурою повинна бути не меншою 50% проектної і не нижче 5 МПа. Для бетонів марок 200 і 300 вона складає 40%, а для бетонів марок 400 і 500 – 30% від 28-денної міцності.

Для отримання в зимових умовах бетону високої якості необхідно забезпечити для нього такий температурно-вологісний режим, при якому фізико-хімічні процеси твердіння не порушуються і не сповільнюються. Тривалість підтримування такого режиму повинна забезпечувати досягнення критичної або проектної міцності.

Залежно від характеру витримування бетону способи зимового бетонування поділяють на дві групи: безпрогрівні та прогрівні. До безпрогрівних способів відноситься бетонування в тепляках, метод термоса, застосування бетонів із протиморозними добавками і «холодних» бетонів. До прогрівних відносять методи штучного підігріву бетону з застосуванням електрики, пари або гарячого повітря. Спосіб бетонування для конкретного об'єкта вибирають після техніко-економічного порівняння варіантів з урахуванням темпу бетонування, місцевих ресурсів і можливостей.

Відкриті поверхні свіжоукладеного бетону відразу ж по закінченні, а також на час перерв у бетонуванні вкривають шаром утеплювача (шлаковатою, тирсою по шару толю і т.п.) для запобігання раннього заморожування і наступного руйнування верхніх шарів бетону.

Обігрів бетону парою допускається застосовувати при наявності на будівельному майданчику достатньої кількості дешевої пари при температурі повітря не нижчій –15°С для немасивних конструкцій. Бетон варто вкривати двома шарами брезенту і подавати пару під брезент. Між поверхнею опалубки, неопалубленою поверхнею бетону і брезентом необхідно забезпечити вільний простір шириною 15. 20 см за допомогою прокладок.

При обігріві парою під брезентом температура бетону, як правило, не піднімається вище 40°С.

Для отримання гарячого повітря необхідно використовувати електрокалорифери або вогневі калорифери, які працюють на рідкому паливі. Схема руху гарячого повітря повинна передбачати рециркуляцію для зниження витрати палива і підвищення вологості повітря.

Застосування тепляків для зимового бетонування допустимо лише у виняткових випадках при техніко-економічному обґрунтуванні. Найбільш ефективні тепляки у вигляді легких надувних конструкцій, які можуть бути змонтовані і демонтовані в короткий термін з мінімальними витратами праці.

Твердіння бетону на різних цементах

При наявності необхідної вологості твердіння бетону, як правило, відбувається тим інтенсивніше, чим вище його температура. З пониженням температури і особливо з наближенням її до 0 ° С твердіння бетону різко сповільнюється, що особливо значно позначається в ранньому віці. Пояснюється це сильним зниженням активності води в хімічній реакції взаємодії з цементом. При температурі навколишнього середовища 0 ° С внаслідок триваючої реакції гідратації цементу, яка супроводжується тепловиділенням, в бетоні деякий час підтримується позитивна температура. До речі, температурний режим важливий при будь-якому будівництві, наприклад при будівництві лазні, але навіть якщо ви знаєте як побудувати лазню самостійно краще буде проконсультуватися з професіоналами.

Переходу критичної точки через 0 ° С перешкоджає прихована теплота льодоутворення. Замерзання в бетоні води, пов'язане з переходом її з рідкого стану в твердий, відбувається не відразу з настанням температури, рівної нулю, а значно нижче. Як було показано в розділі 1, частина води при негативних температурах взагалі залишається в рідкій фазі, тому твердіння бетону триває, хоча і дуже повільно. При цьому активні цементи, що містять підвищений відсоток високоосновних мінералів клінкеру, забезпечують більш швидке накопичення «міцності бетону. Малоактивні клінкерні цементи та цементи з тонкомолоті добавками при температурах, близьких до 0 ° С, більш різко сповільнюють твердіння розчинів і бетонів.

Дане питання має велике практичне значення при виробництві робіт як в зимових, так особливо в осінні або весняні умовах. Методи виробництва робіт повинні вибиратися з урахуванням різкого уповільнення твердіння розчинів і бетонів з наближенням температури до 0 ° С. Значну роль у таких випадках грають добавки – прискорювачі твердіння – і солі, які знижують точку замерзання рідкої фази в бетоні. Для спрощення способів виробництва робіт і для забезпечення належної якості бетону в названих вище умовах слід застосовувати більш активні і високоекзотермічние цементи.

З підвищенням температури швидкість твердіння бетонів на всіх цементах збільшується, а тому й вимоги до активності цементів і змістом добавок змінюються. При встановленні термінів розпалубки та часткової або повної завантаження конструкцій швидкість наростання міцності бетону на цементах різних видів і марок в залежності від температури в межах від Про до 40 ° С.

Наведені у цій таблиці дані представляють собою середні значення, виведені з великого числа дослідів, проведених в лабораторії прискорення тверднення бетону НИИЖБ уточнюють розміри набору відносної міцності до 28-добового віку порівняно з опублікованими в попередньому виданні, які були засновані на експериментах з деякими уточненням по роботам, коли марки цементів відрізнялися від сучасних. Кінетика росту міцності встановлювалася на бетонах, виготовлених з сумішей рухливістю 6-8 см осадки конуса.

При складанні залежностей використано результати досліджень тверднення бетонів, приготованих з сумішей з осіданням конуса 1-3 см. Для зручності використання цих даних при розрахунках зростання міцності бетонів до 28-добового віку наведено графіки. Витрати і марки цементів прийняті найбільш часто вживані на будівництвах при зведенні монолітних конструкцій. При застосуванні портландцементів, що містять трьохкальцієвого алюмінату більше 6%, швидкість наростання міцності в порівнянні з приводяться даними на графіках збільшується приблизно на 10%.

В останні роки починають застосовувати легкі бетони при зведенні монолітних конструкцій, тому були проведені спеціальні досліди по вивченню швидкості набору міцності керамзитобетоном і аглопорітобетоном при температурах від -3 до 40 ° С.

Швидкість твердіння бетону

особливості процесу

В даному матеріалі міститься таблиця затвердіння і детальна інформація за тим, яким чином можна збільшити швидкість затвердіння бетону. Дана таблиця послужить вам при визначенні термінів робіт.

Схема опалубки для заливки.

Неминучим процесом є твердіння після заливки. Якість вироби, яке було залито, буде прямо залежати від заходів, які були проведені в момент затвердіння суміші.

Після початку схоплювання і укладання суміш повинна вистаїваться в умовах, які здатні забезпечити набір необхідної міцності і якості.

Твердіння - досить складний фізико-хімічний процес. Він відбувається при взаємодії води і цементу. Вода буде проникати в частинки цементу поступово, в звязку з чим швидкість застигання буде досить маленькою. Для того щоб виготовити бетон високої міцності, слід створити хороші умови твердіння. До подібних умов слід віднести відносну вологість навколишнього повітря не менше ніж 90% і плюсову температуру (18-22 ° C). Дані умови твердіння можуть бути створені в спеціальній камері або досягнуті за допомогою засипки тирсою або увлаженной піском.

У процесі твердіння у вологому середовищі міцність його буде набагато вище, ніж при твердінні його на відкритому повітрі, тому що в другому випадку вода з суміші буде повністю випаровуватися, і це призведе до того, що потрібну фортеця суміш не отримає, отже, такий процес твердіння не можна вважати якісним. Це може відбуватися через те, що серцевина багатьох зерен цементу може не встигати вступати в хімічну реакцію з водою. Отже, не можна допускати передчасного висихання.

У літній та весняний періоди для того, щоб зберегти вологу, на поверхню його слід нанести бітумну емульсію, крім того, укрити бетон за допомогою поліетиленових плівок.

Зростання міцності напряму залежатиме від температурного режиму твердіння. Якщо температура нижче нормальної, твердіння буде сповільнюватися, а якщо є мінусова температура, то тверднення і зовсім припиниться. При підвищеній вологості і температурі подібний процес буде відбуватися трохи швидше. При нормальних умовах твердіння через 7-14 днів приготування бетон може досягти 60-70% власної 28-денний міцності.

Під час процесу твердіння обсяг його буде змінюватися, тому що суміш, затвердевая, буде давати усадку. Усадка в поверхневих зонах може відбуватися трохи швидше, ніж у внутрішніх, отже, якщо є нестача вологи під час твердіння, на поверхні можуть почати зявлятися усадочні тріщини. Тріщини маленьких розмірів, які знижують міцність і якість, можуть виникати і через нерівномірний прогріву блоку в процесі виділення тепла при цементному схоплюванні.

Збільшення швидкості схоплювання

Схема заливки фундаменту.

Швидкість застигання буде відігравати велику роль в процесі проведення будівельних робіт. У деяких випадках необхідно прискорити час затвердіння, наприклад, якщо буде потрібно швидка експлуатаційна навантаження на конструкцію або ж при бетонуванні в зимовий період часу. У подібному випадку слід використовувати добавки-прискорювачі, які необхідно вводити в при виготовленні.

Для прискорення твердіння збірного залізобетону дану суміш найчастіше обробляють за допомогою використання пара або електричного струму. В кінці матеріалу міститься таблиця, яка показує відсоток міцності, який здатний набрати бетон за певний проміжок часу.

Досліди показали, що підвищення температури до 95 ° C практично не призведе до прискорення затвердіння на заводських портландцементах. Однак введення добавки до портландцементу, яка складається з 25% тонкомолотого трепела або гранульованого шлаку, здатне забезпечити ефективність підвищення температур пропарювання до 95 ° C.

Варто зауважити, що саме в звязку з проблемами твердіння цементу в північних районах Російської Федерації ціни на приватні будинки та котеджі набагато вище, ніж в центральних.

Пропарювання на високоростних цементах і при низькому ВЦ при температурах 80 ° C протягом 7 годин (слід також додати 3 години на підйом температур і 2 години на охолодження) найчастіше здатне забезпечити отримання міцності до 50-75%. Зі збільшенням тривалості пропарювання в подальшому з 7 до 13 годин зявиться можливість приросту міцності до 70-80%.

Таблиця прискорювачів і сповільнювачів схоплювання сумішей.

Отже, ефективність збільшення терміну пропарювання падає. Зовсім не доцільним виявляється більш тривалий термін обробки теплом подібного бетону при 80 ° C. Варто зауважити, що витрати портландцементов в подібних випадках складають 300 і 500 кг на 1 м . Малорухлива суміш виготовляється на Москворецькому піску і гранітному щебені гарної якості.

При введенні гранульованого тонкомолотого шлаку ефективність пропарювання здатна зберегтися до 1 доби, а при додаванні меленої трепела даний термін може досягати всього 12 годин. Якщо зменшити водо-цементне відношення і збільшити жорсткість суміші, яка укладається, короткочасний ефект пропарювання буде зростати. Відповідно, в процесі роботи з високоміцними матеріалами термін пропарювання може значно скоротитися.

усадка суміші

У період витримування вода в середині суміші буде переміщатися і випаровуватися в зовнішнє середовище, в звязку з чим відбудеться зменшення в обсязі, тобто процес, який називається усадкою. Даний процес в більшості випадків відбувається нерівномірно. У звязку з цим будуть зявлятися невеликі усадочні тріщини.

Графік усадки при висиханні зразків.

Освіта тріщин буде відбуватися і в звязку з нерівномірним розігрівом суміші внаслідок виділення теплоти в процесі гідратації цементів. Тріщини здатні значно впливати на якість, міцність і довговічність подібних конструкцій.

На інтенсивність твердіння може впливати і температура. У разі якщо температура нижче, ніж нормальна (20 +/- 2 ° C), процес найчастіше сповільнюється. При негативних температурах процес практично зупиняється. У разі підвищення температурного режиму твердіння прискориться в умовах недостатньої вологості.

Фактори погіршення якості

До погіршення якості конструкцій можуть привести удари або вібрація в початковому періоді твердіння - вони будуть порушувати структуру, яка була знову створена. Варто розуміти, що потрібен правильний догляд. Тільки в такому випадку таблиця надасть правильні показники.

Для того щоб бетон мав можливість набрати необхідну міцність і якість, за ним потрібен належний і якісний догляд. Необхідно підтримувати відповідний температурний режим твердіння, оберігати затвердевающую конструкцію від різних механічних впливів, запобігати можливості виникнення температурно-усадочних тріщин і деформацій.

Недотримання подібних умов твердіння найчастіше призводить до отримання конструкції найнижчої якості, а інколи і зовсім до її руйнування. Статися дане може і за умови укладання бетону високої якості і правильного виконання повністю всіх арматурних, бетонних та опалубних будівельних робіт. Вкрай важливо доглядати за твердіє бетоном під час перших днів після того, як була виконана укладка.

Рекомендації по догляду

Для того щоб запобігти появі тріщин, слід проводити укривання і полив максимум через 10-12 годин. Під час вітряної погоди або спеки - через 2-3 години після виконання процесу укладання (подібні норми не стосуються догляду за сумішшю в зимовий період часу або при жаркому і сухому кліматі). У літній період часу в умовах помірної кліматичної зони при теплій сухій погоді бетон на основі звичайного портландцементу слід поливати протягом 7 днів. При цьому на глиноземному поливати слід лише 3 дні, а на шлакопортландцементі - протягом 14 діб.

У разі якщо температура повітря понад 15 градусів, в денний час в перші 3 дні бетон слід поливати кожні 3 години, а в нічний час - тільки 1 раз. Далі полив повинен проводитися не рідше ніж 3 рази на добу. Якщо поверхню конструкції попередньо буде накрита матеріалом, який здатний утримувати вологу, наприклад, матами або брезентом, перерви між поливом можуть збільшитися в 1,5 рази. Бетон, поверхня якого ховається поліетиленовою захисною плівкою, що не поливається. Полив не слід проводити при температурах повітря від 0 до +5 ° C.

захист конструкції

Найбільш поширеним методом накривання є застосування матеріалів, які здатні утримувати вологу, - рогожі, матів, піску. Однак в досить великій кількості випадків перекладання подібних матеріалів і підтримання їх у вологому стані є досить трудомістким процесом і не годиться, в разі якщо планується виконувати великі обсяги.

Кілька більш ефективним можна вважати використання водонепроникних плівок, наприклад, поліетиленових. Крім того, плівкоутворюючих матеріалів відповідно до вимог з експлуатації, при цьому бажано, щоб вони були світлих тонів.

Після заливки потрібно відразу ж накрити плівкою з поліетилену, щоб не допустити зайвого потрапляння вологи.

Для пристрою такого захисту слід застосовувати стандартні пленкообразующие матеріали (ПМ), бітумні емульсії, лак етиноль. Плівки, які мають темний колір, після їх формування найкраще буде освітлювати. Робити це можна за допомогою водного розчину крейди. У літній період бетон повинен ховатися від сонячних променів, а в зимовий - від впливу морозу.

Для того щоб запобігти шкідливим навантаження на суміш (наприклад, такі, як рух людей), може знадобитися установка опалубки або риштування. Даний процес можна виконувати виключно після того, як міцність досягне показника як мінімум в 1,5 МПа.

Прискорення процесу твердіння

Тривалість твердіння має вельми велике значення.

Темп набору міцності буде залежати від виду цементу, а також наявності різних хімічних добавок, які здатні вплинути на процес твердіння, і температур, при яких подібний процес буде відбуватися. Таблиця, прикріплена в кінці статті, містить дані про темпі твердіння.

Застосування бетону на цементі, який швидко твердне, здатне забезпечити швидкість наростання міцності в ранній період затвердіння (знадобиться приблизно від 1 до 3 діб). Найчастіше подібний цемент використовується для того, щоб була можливість проводити ремонтні роботи та влаштовувати стики в збірних конструкціях. Таблиця містить докладні дані з цього приводу.

Добавки необхідно вводити під час приготування суміші. Кількість сульфату натрію ні в якому разі не повинно перевищувати 2%, нітрату кальцію, нітрату натрію, нітрит-нітрату кальцію - 4%. Хлориду кальцію в конструкціях повинно міститися 3%, а в армованих конструкціях - 2%.

Процес затвердіння може бути прискорений і за допомогою теплової обробки електропрогріванням або контактним обігрівом термоопалубка, а в зимовий період іншими методами. У звичайних і жарких умовах тривалість впливу електропрогрева становить від 3 до 8 годин. Після цього конструкція почне набирати міцність самостійно.

Таблиця, яка міститься в даному матеріалі, дає можливість визначити, яка міцність зявиться через певний проміжок часу. Таблиця містить різні марки, також в ній передбачений такий параметр, як середньодобова температура.

Ротару:и даже после 45 лет Ваша кожа будет свежей и подтянутой, если...

Добавляю 1 каплю и СЕКС с мужем длится по 2-3 часа. Потенция железная!

Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...

При простатите и вялой потенции никогда не трогайте свой...

Вам кричу! Если ноют колени и тазобедренный сустав cразу убирайте из рациона...