Основные способы ускорения твердения бетона – —

За счет ускорения, продолжение заливки протекает благоприятно. Например, при заливании монолитных чаш в бассейнах, необходимо максимально быстро осуществить заливание бетонного компонента – вот и применяют ускорители твердения бетона. Еще данные ингредиенты нужны при выполнении операций по заливке бетонных растворов в холодный период. При низком температурном режиме происходит замедление процесса гидратации цемента.

Добавки — ускорители твердения бетона

Данные ускорители твердения бетона рекомендуется использовать при следующих работах:

— изготовление железобетонных компонентов сборного типа и преднапряженного материала; — возведение строений монолитного типа, используя тяжелые бетонные ингредиенты; — изготовление бетонного материала имеющего структурный состав мелкозернистого типа; — строительство зданий с легким бетоном; — возведение строений из материалов густоармированного типа; — для образования конструкционных элементов с тонкими перегородочными секторами;

— изготовление сложноконфигурационных элементов.

vest-beton.ru

Процесс затвердевания бетона — Всё о бетоне

При строительстве любых объектов важнейшее значение имеет качественное основание, на котором и стоит здание или дом. Часто для заливки фундамента или плиты применяют бетонные смеси. Чтобы постройки в будущем выдержали любые нагрузки на основание, нужно использовать для него смеси отличного качества. Само залитое основание должно быть готовым для возведения над ним стен и последующих перекрытий, то есть требуется выждать определенный срок, для того чтобы завершилось твердение бетона. Как происходит этот процесс, сколько времени на него требуется и можно ли ускорить твердение?

Смеси применяются для заливки оснований конструкций и плит перекрытия.

Процесс застывания

После того как цемент и воду перемешали для получения раствора, между ними начинается сложное взаимодействие, в результате которого образуется совершенно новое соединение со свойственными ему характеристиками. Вода постепенно проникает в цементные зерна, минералы которых вступают с ней в химическую реакцию. Во время протекания этой реакции минералы превращаются в гидросиликаты калия. Этот процесс и называется затвердеванием бетона.

Степень затвердевания бетона можно проверить с помощью специализированных средств диагностики.

Затвердевание не завершается за один день. Для того чтобы бетон обрел необходимую ему прочность и перестал быть пластичным, требуется определенный срок. Его и называют временем твердения. Застывание может длиться годами, что может значительно растянуть процесс возведения сооружений на очень долгое время. Строители не могут ждать так много, и они рассчитали контрольный срок схватывания, по истечении которого основание может выдержать расчетную нагрузку.

Контрольный срок схватывания

Чтобы бетон достиг своей марочной крепости на сжатие, нужны благоприятные условия. К ним относят температуру окружающей среды и влажность воздуха.

При высокой температуре и влажности воздуха твердение идет быстрее, а при низких оно замедляется. Воздействие нулевых и отрицательных температур воздуха может остановить процесс схватывания. Оптимальная температура для застывания составляет 20-30 градусов выше ноля, влажность воздуха не должна быть ниже 90%. В лабораторных условиях было установлено, что наиболее активно при описанных условиях твердение происходит в первую неделю после его заливки. За этот срок бетон может набрать до 70% своей крепости. 100- процентной марочной крепости достигает через 28 дней после заливки.

График затвердевания в зависимости от температуры.

В реальных условиях температура воздуха не может быть постоянной: днем она выше, а ночью снижается, влажность тоже меняется в разное время суток. Поэтому специалисты рекомендуют подождать с возведением постройки на основание еще несколько дней. Таким образом, можно продолжать строительные работы не ранее чем через месяц после заливки.

Хотя оптимальным для строительных работ считается срок 28 дней, в некоторых случаях его нужно увеличить. Речь идет о сооружениях, которые в процессе эксплуатации будут постоянно соприкасаться с влагой. Это пирсы, плотины, дамбы. Застывание таких конструкций с их упрочнением составляет 3 месяца. Как уже было сказано выше, твердение продолжается и спустя 28 дней, и спустя полгода. Однако этот процесс идет намного медленнее начальных стадий схватывания и гарантирует надежность конструкций, которые со временем становятся еще тверже и прочнее.

Сохранение прочности смеси

Чтобы бетон был прочнее, он должен равномерно сохнуть по всему своему объему, поэтому конструкции необходимо постоянно смачивать по всей поверхности.

Чтобы химическая реакция внутри раствора имела возможность протекать, необходима жидкость, ведь благодаря воде происходит схватывание. Но поскольку твердение как процесс длится не один день, вода просто может улетучиться. Чтобы этого не произошло, требуется поверхность конструкции обязательно полить водой, а затем укрыть пленкой или рубероидом. Бетон нужно увлажнять постоянно, особенно в жаркую и сухую пору года. Если погода ветреная, углы и поверхность открытого основания высохнут быстрее, чем остальные части внутри. А ведь чтобы бетон был прочнее, он должен равномерно сохнуть по всему своему объему.

Следует помнить о том, что бетон в процессе затвердевания меняет свой объем и дает усадку. Усадка быстрее происходит в поверхностных слоях основания. Если не обеспечить его достаточным количеством воды, то на поверхности будут образовываться усадочные трещины, появление которых снизит прочность и долговечность конструкции.

В промышленном строительстве бетонную конструкцию во время ее созревания постоянно подогревают. Частникам же рекомендуется не заливать бетон в холода.

В холодное время года нежелательно заливать бетонное основание собственного дома или каких-либо построек на приусадебном участке. Это связано с тем, что вода, которая содержится в растворе, может просто-напросто замерзнуть. Замерзая, она увеличится в объеме и начнет изнутри уничтожать бетон, а его твердение прекратится. Если температура воздуха ниже 10 градусов, то процесс отвердевания будет протекать очень медленно. В промышленном строительстве бетонную конструкцию во время ее созревания постоянно подогревают, поэтому можно выполнять работы по заливке оснований в любое время года. А вот частникам рекомендуется строить фундамент только летом при температуре воздуха плюс 20 градусов и выше.

Ускорение процесса

28 дней — это контрольное время застывания бетона. Но в некоторых случаях нужно, чтобы процесс бетонного схватывания протекал быстрее. Это касается работ, проводимых в зимнее время, или необходимой распалубки объектов в ранние сроки. Для таких случаев можно ускорить процесс застывания в десятки раз. Поскольку бетон созревает быстрее при высокой температуре и влажности, наиболее распространенным методом заводского ускорения является автоклавная обработка или запарка бетонной плиты.

В автоклаве плита пропаривается под большим давлением. В результате этого всего за 15 часов бетон достигает прочности годичного созревания.

Ее помещают в автоклав-«парилку», где во влажной среде плита пропаривается под большим давлением. В результате такого пропаривания за 15 часов бетон достигает прочности своего аналога годичного созревания в естественных условиях. И хотя после автоклавной термообработки заводская плита уже не будет набирать прочность, по качеству она ни в чем не уступит бетону, который затвердел естественно.

Для ускорения схватывания применяют специальные вещества, которые добавляют в смеси. Необходимый состав и количество добавок устанавливают экспериментальным путем в строительных лабораториях. Ускорители в процентном соотношении к общей массе цемента не должны превышать установленные лабораториями цифры. Так, разрешается добавлять не больше 4% солей азотной кислоты, 2% сульфата натрия и 3% хлорида кальция.

Сульфат натрия можно использовать даже в железобетонных конструкциях, которые предназначены для функционирования в зонах воздействия блуждающего тока. Остальные ускорители крайне нежелательно добавлять в глиноземный цемент или в раствор конструкций, армированных предварительно упроченной при высокой температуре сталью. Если ускорители использовать наряду с автоклавной обработкой, это еще больше сократит время, затрачиваемое на твердение бетона. Ускорить процесс затвердевания могут обыкновенные портландцементы, если к ним добавить мокрый или сухой вибродомол (цемент тонкого помола). В настоящее время выпускают и специальные быстротвердеющие бетонные смеси.

На рынке строительных материалов представлено много разных добавок для растворов бетонных. Одни из них способны лишь ускорять затвердевание, другие обладают целым комплексом функций и являются не только ускорителями, но и пластификаторами, включают в себя противоморозные компоненты. Цены на добавки зависят от сложности получения входящих в их состав компонентов и от их количества. На стоимость влияет место изготовления ускорителей. Цены российских добавок ниже импортных аналогов. Более дешевыми будут хлористый кальций гранулированный и пластификатор-ускоритель Форт «УП-2», дороже обойдется покупка сухого нитрата кальция и кратасола-УТ.

1pobetonu.ru

Твердение бетона в различных условиях и методы его ускорения. Зимнее бетонирование

Различают естественное и искусственное твердение бетона. Есте­ственное твердение можно ускорить, применяя быстротвердеющие цементы, жесткие бетонные смеси, добавки-ускорители твердения. Искусственное твердение — так называемая температурно-влажностная обработка, применяемая в заводских условиях.

Для получения 70% прочности надо было бы выдерживать изделия в формах в нормальных условиях не менее 7 суток, что потребовало бы громадного количества форм, большого увеличения производственных площадей. Поэтому одной из главных задач в технологии бетона является усовершенствование — существующих и разработка новых методов ускорения твердения бетона. Широко применяют методы тепловой обработки бетона, которые дают возможность повысить температуру бетона при обязательном сохранении его влажности. В результате увеличивается скорость химических реакций взаимодействия цемента с водой и значительно повышается начальная (суточная) прочность бетона

На заводах сборного железобетона чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80-85°С или выдерживание в среде насыщенного пара при 100°С. Стремятся применять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать условия, благоприятствующие гидратации цемента

Пропаривание при нормальном давлении осуществляют в пропарочных камерах периодического или непрерывного действия. В первом случае отформованные изделия, находящиеся в формах или поддонах, загружают в камеру с крышкой, которая имеет водяной затвор, препятствующий потере пара. В камеру подают пар, и температура постепенно (со скоростью 15-20.°С/ч) повышается до макси­мальной (80- 100°С). При этом изделия прогреваются на всю толщину. Затем дается изотермическая выдержка, после которой изделия медленно охлаждаются. Постепенный подъем температуры, и постепенное охлаждение обеспечивают более полную гидратацию цемента и предотвращают появление трещин в изделиях. Продолжительность пропаривания зависит от химико-минералогической характеристики цемента и состава бетона: для изделий из подвижных бетонных смесей — 4-8 ч. Режим пропаривания устанавливают после опытной проверки.

Прочность пропаренного бетона (т.е. примерно через 1 суток после изготовления) составляет около 65-75% от марки. Следовательно, пропаривание при нормальном давлении ускоряет твердение бетона примерно в 7-8 раз.

Различают туннельные (горизонтальные) и вертикальные камеры тепловой обработки непрерывного действия. Формы-вагонетки с отформованными изделиями в этих камерах последовательно проходят три зоны: подогрева, изотермической выдержки и охлаждения. В этих камерах процесс тепловой обработки изделий осуществляется с использованием принципа противотока Пар поступает в верхнюю зону камеры (зону изотермического прогрева) через перфорированную трубу. Холодные изделия движутся вверх навстречу все более горячей паровоздушной среде. После прохождения зоны изотермического прогрева изделия опускаются вниз и постепенно охлаждаются.

При элекгропрогреве в качестве источника тепла используют электрическую энергию. Для Прогрева бетона применяют трехфазный переменный ток нормальной частоты (50 Гц). Постоянный ток не пригоден, так как он вызывает разложение (электролиз) воды. Распределение тока в уложенном бетоне осуществляется через металлические электроды, располагаемые или на поверхности бетона (пластинчатые, полосовые), или внутри него (внутренние стержневые и струнные).

Значительный эффект дает применение кратковременного (в течение 5-10 мин) элекгроразогрева бетонной смеси до температуры 80-90°С в специальных бункерах током напряжения 380 В. Предварительно разогретую смесь укладывают в формы и уплотняют. Выделение тепла при гидратации цемента способствует поддержанию повышенной температуры твердеющего бетона и ускорению его твердения.. Способ предварительного электропрогрева смеси успешно применяют при зимних бетонных работах.

Обработка лучистой энергией эффективна для тонкостенных полых изделий. Излучатели инфракрасных лучей в виде нагревательных устройств, обогреваемых электрическим током или газом, помещают в пустоты изделий. Стенки изделия поглощают лучистую энергию, которая аккумулируется в бетоне в виде тепла.

Добавки (хлористого кальция, хлористого натрия, кальцинированной соды, растворимого стекла) ускоряют процессы твердения цемента.

Дозировка хлористого кальция составляет 1 -2% от массы цемента (считая на безводную соль). Увеличение добавки хлористого кальция может привести к коррозии стальной арматуры, а также к появлению высолов на поверхности бетона. Добавка хлористого кальция в 2-4 раза увеличивает начальную прочность бетона (в возрасте до 3 суток), а прочность бетона в возрасте 28 суток остается примерно той же, что и без добавки. При введении хлористого кальция надо учитывать, что он оказывает пластифицирующее действие на бетонную смесь и дает возможность па 5-6% уменьшить количество воды затворения, а соответственно и расход цемента при изготовлении бетона.

Комплексное использование методов ускорения твердения бетона дает наибольший технико-экономический эффект.

Твердение бетона при отрицательных температурах

При температуре ниже 0°С твердение бетона практически прекращается, если в бетон не добавлены соли (CaCl2; NaCl, поташ снижающие точки замерзания воды). Применяют в количестве до 10% от массы цемента. Замерзание бетона в раннем возрасте влечёт за собой значительное понижение его прочности. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая замерзая, расширяется и разрывает связи между поверхностью заполнителя и слабым цементным камнем. Кроме того значительно уменьшается сцепление бетона с арматурой.

При бетонировании зимой для обеспечения твердения бетона в теплой и влажной среде

используются два способа:

1) Использование внутреннего запаса тепла бетона.

2) Дополнительная подача тепла бетону из вне.

При первом способе используют БТЦ (экзотермия цемента) ускорители твердения, уменьшают количество воды , вводя в смесь пластифицирующие добавки , используют предварительный подогрев бетонной смеси , подогревают воду до 80°С или воду смешанную с заполнителем до 50°С. Минимальная температура в момент укладки должна быть не менее 5 °С. Используют способ термоса- тепло выделяется во время твердения в первые 3-7 суток покрывая опалубку и все открытые части бетона опилками, шлаком, пенопластом, матами из минеральной ваты. Это возможно только при бетонировании массивных конструкций.

Существу три способа подачи тепла из вне:

1) электроподогрев для этого стальные пластинки-электроды укладывают сверху или с боков конструкции.

2)обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, или по трубам, находящимся внутри бетона или в опалубке. Температура пара 58-80°С, через двое суток

бетон достигает прочности, которую приобретает через 7 суток нормального твердения.

3)обогрев воздуха окружающего бетон устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи и т.д. и сосуды с водой.

cyberpedia.su

Основные методы ускорения твердения бетона

1.Тепловое воздействие

2.Введение хим.добавок (ускорителей твердения, которые позволяют ускорить растворимость клинкера и образование кристаллизации)

3.Вибрирование

4. Механический ( центрифугирование, виброгидропрессование, вакуумирование, виброактивация цемента, увеличение удельной пов-ти вяжущего)

5. Комбинированный

Физико-химические процессы, происходящие в бетоне при ТО

Физико-химические процессы(конструктивные)-процессы гидратации цемента, включающие хим.контракцию

По классической схеме механизм гидратации цемента включает процесс растворения минералов клинкера, образование коагуляционной структуры, образование упрочнения кристаллизационной структуры.

Тепловое воздействие увеличивает скорость гидратации цемента по сравнению с твердением при t=20 в 6-10 раз. Ускоряется процесс кристаллизации, т.к. растворимость некоторых продуктов гидратации понижается. В тоже время в большинстве случаев физико-мех.свойства бетона, подвергнутые ТО оказываются несколько хуже свойств бетона нормального твердения. Снижение свойств вызвано различием в строении поровой структуры, на формирование которой влияют скорость нагрева, продолжительность теплового воздействия, направление и интенсивность тепломассообменных процессов между твердеющей системой и окружающей средой.

Хар-ка минералов цементного клинкера, активность их при ТО

Цемент состоит из нескольких минералов, каждый из которых по-разному ведёт себя при тепловом воздействии

алит-37-60% обеспечивает раннюю прочность, реакции гидратации сопровождаются большим тепловыделением, то снижает его прочность

белит-15-37% процесс гидратации медленный, экзотермия небольшая, прочность может возрастать в 3-4 раз при то

целит-5-15% гидрат.сразу, прочность невысокая, при то образуется рыхлый слой, ускоряет гидратацию алита

—10-18% умеренная экзотермия, ускоряет процесс гидратации ( при t=100 в 10 раз)

Существует оптимальное соотношение различных минералов, входящих в состав клинкера, при кот.прочность цементного камня наиболее значительна. Введение алита более 6% нецелесообразно. Картина твердения цемента в целом отлична от твердения минералов,т.к.каждый минерал и продукты его гидратации оказывают влияние на твердение остальных минералов. Физико-хим.процессы, протекающие при твердении наиболее полно хар-ся степенью и кинетикой гидратации. Исследования показали, что на степень гидратации оказывает влияние тепловое воздействия и от темп-ры.

Физические процессы, происходящие в бетоне при тепловой обработке

В процессе тепловой обработки в бетоне происходят сложные физические процессы, вызывающие появление деформаций способствующих образованию трещин. В бетоне в период тепловлажностной обработки наблюдаются:

1. Объемные изменения вызваны тепловым расширением составляющих бетона ( воздух, вода). Объемные деформации, возникают в начальной стадии твердения при нагревании изделия из еще недостаточно прочного бетона.

2. Образование направленной пористости, в связи с перемещением влаги и паровоздушной смеси.

3. Избыточное давление паровоздушной среды возникающее в порах. При подъеме температуры и в начале изотермического прогрева температура и давление пара в изделии более низкие, чем окружающей среды и наружные более нагретые его слои увеличиваются в объеме в большей степени, чем внутренние. Кроме того, разница температуры в различных слоях бетона создает в них разность парциальных давлений. Это вызывает перемещение влаги из наружных слоев во внутренние и расширение находящейся в порах паровоздушной смеси, создающей внутри бетона избыточное давление.

4. Контракция (стяжение) — объемная деформация цементного камня и бетона, суть которой заключается в том, что в процессе гидратации суммарный объем, занимаемый твердой и жидкой фазой, уменьшается из-за уплотнения химически связанной воды.

infopedia.su

Ускорение — твердение — бетон

Ускорение — твердение — бетон

Cтраница 1

Ускорение твердения бетона достигается также применением цементов высоких марок. Бетономешалку устанавливают в утепленном помещении. Перед началом работ ее прогревают паром или горячей водой.  [2]

Ускорение твердения бетона может быть достигнуто также за счет температурной обработки. Для получения бетона прочностью 70 / 0 проектной нужно дать 2000 градусочасов при температуре 50 — 60 С.  [3]

Для ускорения твердения бетона использовали паропро-грев.  [4]

Для ускорения твердения бетона применяют также добавки — ускорители твердения: хлористый кальций и хлористый натрий. Это имеет большое практическое значение при производстве бетонных работ в зимних условиях, так как эти добавки позволяют также получать бетоны, твердеющие на морозе.  [5]

Для ускорения твердения бетона отформованные фундаменты подвергают тепловлажностной обработке пропариванием в специальных камерах. Длительность изготовления фундамента с пропариванием составляет около четырех суток.  [6]

Для ускорения твердения бетона в осенний, зимний и весенний периоды допускается применение хлористого кальция. Применение соляной кислоты в качестве ускорителя не допускается. Применение ускорителей твердения при работе с глиноземистым цементом запрещается. При сухой и жаркой погоде наружная поверхность бетона на участке 2 5 м ниже опалубки должна быть защищена мешковиной, предохраняющей бетон от высыхания. Ниже 2 5 м, считая от опалубки, бетон должен содержаться во влажном состоянии путем поливки наружной поверхности трубы водой в течение не менее 7 суток.  [7]

Для ускорения твердения бетона эффективен предварительный разогрев смеси, создающий благоприятные условия для проявления физико-химических превращений и исключающий деструктивные процессы, возникающие из-за неодинакового температурного расширения составляющих бетонной смеси.  [9]

Тепловые способы ускорения твердения бетона являются в настоящее время наиболее эффективными и универсальными, а потому широко применяемыми в производстве сборных железобетонных изделий и конструкций. Первые два способа называют тепловлажностными.  [10]

Основные способы ускорения твердения бетона, позволяющие получить необходимую прочность бетона за 2 5 — Нч, — пропаривание в камерах при температуре до 100 С и атмосферном давлении и запаривание в автоклавах при температуре насыщенного водяного пара 175 — 200 С и давлении 0 9 — 1 3 МПа. Отличительная особенность этих способов — интенсивный влаго — и теплообмен между тепловлажностной средой и бетоном.  [11]

Тепловые способы ускорения твердения бетона требуют дополнительных топливно-энергетических затрат. По статистическим данным только на тешювлажностную обработку железобетонных изделий и конструкций в нашей стране ежегодно расходуется более 12 млн. т условного топлива.  [12]

С целью ускорения твердения бетонов часто применяют тепловлажностную обработку. Принимается такой режим пропаривания конструкции, при котором бетон набирает заданную прочность в момент передачи на него усилия от предварительного натяжения арматуры ( в момент распалубки), обеспечивается последующий рост прочности бетона, достигается максимальная оборачиваемость форм и наиболее эффективно используются пропарочные камеры. Однако пропаривание изделий из высокопрочного бетона при высокой температуре изотермического прогрева допускается лишь после тщательной лабораторной проверки каждого вида цемента и каждого вида формуемой конструкции.  [13]

Электропрогревом называется способ ускорения твердения бетона путем нагревания его электрическим током промышленной частоты, пропускаемым непосредственно через бетон. При этом прогреваемая конструкция или изделие включается в цепь как электрическое сопротивление, и преобразование электрической энергии в тепловую происходит внутри бетона.  [14]

Наиболее эффективным приемом ускорения твердения бетона является тепловлажностная обработка, позволяющая сократить сроки твердения до нескольких часов. При изготовлении изделий из бетонов на известково-песчаных, шлаковых и малоактивных смешанных вяжущих без тепловлажностной обработки не может быть получено в реально короткие сроки цементирующее вещество необходимой прочности.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru