Ako betón získa silu a ako urýchliť tvrdnutie

Obsah článku

• Vytvrdzovacia chémia
• Pevnosť betónu
• Sezónne špecifiká
• Urýchlenie nastavenia a rozvoja sily

Po dokončení monolitických prác sa začína pomerne dlhá fáza expozície a zosilnenie pevnosti betónu. Povieme vám, aký druh starostlivosti je potrebné pri kalení, ako ju urýchliť a aké fyzikálne a chemické javy sprevádzajú tento proces..

Vytvrdzovacia chémia

Konštrukcia betónových štruktúr, ktoré úplne zodpovedajú konštrukčným charakteristikám, je skutočným umením, ktoré nemožno pochopiť bez pochopenia zložitých a súvislých sekvencií transformácií vyskytujúcich sa v štruktúre materiálu. Prototypy stavebných spojív, nejasne pripomínajúce moderný cement, sa objavili v 3. alebo 2. tisícročí pred naším letopočtom. Zloženie a pomer zložiek takýchto zmesí sa však vybrali výhradne experimentálnymi prostriedkami až do konca 18. storočia, kedy bol patentovaný tzv. „Rímsky cement“. Bol to prvý medzník vo vedeckom prístupe k vývoju stavebného betónu..

Chemická podstata stvrdnutia moderného cementu je veľmi komplexná: zahŕňa dlhý reťazec procesov, ktoré do seba tečú, počas ktorých sa najskôr vytvárajú najjednoduchšie chemické väzby, a potom stále silnejšie fyzikálne väzby, ktoré vedú k tvorbe monolitického materiálu podobného kameňom. Nemá zmysel posudzovať tieto procesy podrobne pre osobu neskúsenú v chémii ako vedu, oveľa užitočnejšie je posudzovať vonkajšie znaky týchto javov a ich praktický význam..

V modernej stavbe sa používa prevažne portlandská cementová zmes, ktorá pozostáva z vypálenej hliny, sadry a vápenca az hľadiska chémie z oxidov vápnika, kremíka, hliníka a železa. Primárne suroviny sa podrobujú tepelnému spracovaniu a jemnému mletiu, potom sa zložky zmiešajú v presne definovanom pomere. Hlavným účelom spracovania vo výrobnom procese je prerušenie prírodných chemických a fyzikálnych väzieb látok, ktoré sa následne obnovujú v prítomnosti vody. Cement, na rozdiel od nespracovaného ílu a vápna, stvrdne v dôsledku sušenia, ale hydratácie, preto jeho zvlhčenie po konečnom vytvrdení nevedie k zmäkčeniu a zvýšeniu viskozity..

Pevnosť betónu

Na rozdiel od atmosférických spojív, ktoré rýchlo stvrdnú na vzduchu, cement stvrdne takmer celú životnosť betónových konštrukcií. Je to spôsobené skutočnosťou, že látky zostávajú v hrúbke mrazeného výrobku, ktorý nemal čas reagovať s vodou. V skutočnosti sa pri výrobe betónovej zmesi k nej pridáva voda v množstve, ktoré je zjavne nedostatočné na reakciu všetkých častíc minerálneho spojiva. Je to spôsobené skutočnosťou, že zvýšený obsah vody v betóne vedie k jeho delaminácii, k významnému zmrašteniu počas tvrdenia a k vzniku vnútorných napätí..

Napriek tomu zvyšky minerálnych látok naďalej reagujú, pretože betón má vo svojej hrúbke nenulový obsah vlhkosti. Z tohto dôvodu k jeho tvrdnutiu nedochádza okamžite, ale po dlhú dobu. Z celej doby tvrdnutia je možné rozlíšiť najintenzívnejšie obdobie, ktoré je pre betón na portlandskom cemente 28 až 30 dní. Ak je betónový výrobok v tejto dobe vo vhodných podmienkach, predpokladá 100% projektovanej pevnosti. Zároveň za pouhých 6–8 dní po vytvrdnutí dosiahne pevnosť betónu 60 – 70% pevnosti značky a tretinu konštrukčnej pevnosti produkt získa už za 2–3 dni..

Sezónne špecifiká

Vytvrdnutie zmesí na cementovom spojive je sprevádzané dvoma procesmi – miernym zvýšením objemu a uvoľňovaním tepla. Z tohto dôvodu sa priebeh vulkanizačných reakcií môže výrazne líšiť v závislosti od vonkajších podmienok..

Najprv sa musíte vysporiadať s nárastom objemu. Tento proces má určité praktické výhody: uľahčuje ľahšie oddelenie debnenia a predlžuje vystuženie, zvyšuje kvalitu priľnavosti a umožňuje oceli vnímať ťahové zaťaženie takmer okamžite po jeho vzniku, čím sa obchádza stupeň elastickej deformácie. Negatívne následky expanzie vznikajú v situáciách, keď je betón obmedzený formou, napríklad pri liatí betónových poterov, hmoždiniek do prefabrikovaných monolitických štruktúr a pri výrobe výrobkov v pevných pevných debneniach. V takýchto prípadoch je na kompenzáciu lineárneho roztiahnutia potrebné stlačiteľné škrupinové zariadenie..

Uvoľňovanie tepla môže mať pozitívne aj negatívne účinky. Najprv musíte pochopiť, že zahrievanie hmoty z tvrdeného betónu je najvýraznejšie počas prvých 50 hodín po príprave zmesi. Intenzita zahrievania sa zvyšuje úmerne k rozmerom výrobku, pretože je ťažšie odvádzať teplo z betónu. Musíte tiež vziať do úvahy, že betón s vysokým obsahom cementu sa zahrieva viac ako nekvalitne.

Pri nízkych teplotách vzduchu schopnosť betónu zohriať sa počas kalenia umožňuje relatívne ľahké udržiavanie normálnych teplotných podmienok. Vzhľadom k tomu, že za normálnych podmienok je minimálna teplotná známka pre betónové práce +5 ° C, výrobky sa môžu naliať do pevného debnenia vyrobeného z expandovaného polystyrénu aj pri mrazoch až do -3 ° C: vlastné uvoľňovanie tepla udržuje požadovanú teplotu. Dokonca aj bežné betónové konštrukcie môžu byť chránené izolačnými materiálmi na udržanie požadovaného teplotného režimu alebo na vybavenie skleníkov, v ktorých sa jednoducho udržuje pozitívna teplota. Je dôležité si uvedomiť, že po tom, čo betón stanovil 50 – 60% svojej pevnosti, mráz nemá ničivý účinok, pretože väčšina vody už mala čas na reakciu. Rýchlosť kalenia však zároveň klesá takmer na nulu, čo je potrebné zohľadniť pri určovaní doby expozície.

Za horúceho počasia má prirodzené zahrievanie betónovej zmesi negatívny účinok. Voda sa z povrchu príliš rýchlo vyparuje, okrem toho, že zahrievanie vyvoláva lineárnu expanziu, sprevádzané otvorením trhlín, čo je neprijateľné pri kalení betónu. Preto musia byť masívne výrobky vystavené slnku neustále zvlhčené a ochladené tečúcou vodou najmenej počas prvých 7 až 10 dní po naliatí. Po zvyšok doby vytvrdzovania môže betón zostať pod krytom polyetylénovej fólie.

Urýchlenie nastavenia a rozvoja sily

V závislosti od značky trvá konečný tvar betónu po 20-30 hodinách, po ktorom sa môže hojne naliať vodou na zintenzívnenie procesu vytvrdzovania. Vysoká teplota tiež podporuje zrýchlené tvrdnutie, ale iba za podmienky, že zahrievanie je rovnomerné v celej hrúbke odliatku. Takže v továrňach na betónové výrobky sa kalenie urýchľuje rozprašovaním produktu parou pri teplote 70 – 80 ° C, treba však pamätať na to, že zahrievanie nad 90 ° C je pre kalenie betónu deštruktívne..

Maximálnu rýchlosť nárastu pevnosti je možné zaistiť správnym pomerom voda-cement pripravenej zmesi, ktorý bol stanovený GOST 30515 2013. Proces môžete tiež urýchliť pridaním rôznych prísad: chlorid vápenatý, síran sodný a chlorid sodný, uhličitan sodný (sóda). Je však potrebné si uvedomiť, že použitie urýchľovačov tuhnutia je obmedzené ich obmedzujúcim obsahom, ako aj typom betónovej konštrukcie, značkou betónu a vystuženia a použitým druhom cementu. GOST 30459–96 môže poskytnúť väčšiu zrozumiteľnosť v tejto otázke..

Na záver treba poznamenať, že v stavebníctve je potreba urýchliť tvrdnutie betónu veľmi zriedkavá. Betón získava väčšinu sily značky pomerne rýchlo, takže v prípade liatia podláh alebo vystužených pásov je možné v stavebných prácach pokračovať už 7-10 dní po dokončení monolitických prác. Ak hovoríme o základoch, potom nemá zmysel urýchliť tvrdnutie: základňa budovy musí dôjsť k zmršteniu v priebehu jedného roka, aby sa podporná vrstva pôdy mala čas stabilizovať a možné narušenie bolo možné odstrániť pomocou korekčnej vrstvy alebo počas konštrukcie škatule..