Hogyan erősödik a beton és hogyan gyorsítható fel a keményedés?

A cikk tartalma

• Az edzési folyamat kémiája
• A beton szilárdsága
• Szezonális sajátosságok
• A beállítási és az erőnövekedés gyorsulása

A monolitikus munka befejezése után megkezdődik az expozíció és a vasbeton szilárdságának meglehetősen hosszú fázisa. Megmondjuk Önnek, hogy milyen karbantartási betonra van szükség az edzés során, hogyan kell azt felgyorsítani, és milyen fizikai és kémiai jelenségek kísérik ezt a folyamatot..

Az edzési folyamat kémiája

A betonszerkezetek építése, amelyek teljes mértékben megfelelnek a tervezési jellemzőknek, valódi művészet, amely nem érthető meg az anyag szerkezetében zajló átalakulások komplex és folyamatos sorrendjének megértése nélkül. Az építési kötőanyagok prototípusai, amelyek homályosan emlékeztetnek a modern cementre, Kr. E. 3. vagy 2. évezredben jelentkeztek. Az ilyen keverékek összetételét és alkotóelemeinek arányát azonban kizárólag kísérletileg választották ki a 18. század végéig, amikor az úgynevezett „római cement” szabadalmaztatásra került. Ez volt az első mérföldkő a szerkezeti beton fejlesztésének tudományos megközelítésében..

A modern cement keményedésének kémiai jellege nagyon bonyolult, magában foglalja az egymásba áramló folyamatok hosszú láncát, amelynek során először a legegyszerűbb kémiai kötések alakulnak ki, majd egyre erősebb fizikai kötések, amelyek egy monolit kőszerű anyag képződéséhez vezetnek. Nincs értelme ezeket a folyamatokat részletesen figyelembe venni a kémiai tapasztalatokkal nem rendelkező tudomány számára, sokkal hasznosabb az ilyen jelenségek külső jeleit és azok gyakorlati jelentését felmérni..

A modern építkezésben elsősorban portlandcement keveréket használnak, amely égetett agyagból, gipszből és mészkőből áll, a kémia szempontjából pedig kalcium-, szilícium-, alumínium- és vas-oxidokból. Az elsődleges nyersanyagokat hőkezelésnek és finomcsiszolásnak vetik alá, majd az összetevőket pontosan meghatározott arányban keverik össze. A gyártás során történő feldolgozás fő célja az anyagok természetes kémiai és fizikai kötődéseinek megsemmisítése, amelyeket később víz jelenlétében helyreállítanak. A cementet, a kezeletlen agyagtól és mésztől eltérően, nem száradás, hanem hidratálás következtében megszilárdul, ezért a végső keményedés utáni nedvesítése nem okoz lágyulást és a viszkozitás növekedését.

A beton szilárdsága

A levegőben gyorsan megszilárduló légköri kötőanyagokkal szemben a cement a betonszerkezetek szinte teljes élettartama alatt megszilárdul. Ennek oka az a tény, hogy olyan anyagok maradnak a fagyasztott termék vastagságában, amelyeknek még nem volt idejük reagálni a vízzel. Valójában egy betonkeverék előállításakor vizet adnak hozzá olyan mennyiségben, amely nyilvánvalóan nem elegendő az ásványi kötőanyag összes részecskéjének reakciójához. Ennek oka az a tény, hogy a megnövekedett víztartalom a betonban a réteg leválódásához, jelentős zsugorodáshoz a kikeményedés során és a belső feszültségek megjelenéséhez vezet.

Ennek ellenére az ásványi anyagok maradványai továbbra is reagálnak, mivel a beton vastagsága nulla nulla. Emiatt a megszilárdulása nem azonnal, hanem hosszú ideig jelentkezik. A teljes keményedési periódustól meg lehet különböztetni a legintenzívebb időszakot, amely a portlandcemenkénti beton esetében 28-30 nap. Ha ezen idő alatt a betontermék megfelelő körülmények között van, akkor a tervezési szilárdság 100% -át vállalja. Ugyanakkor mindössze 6-8 nap keményedés után a beton szilárdsága eléri a márka 60-70% -át, és a termék számított szilárdságának egyharmada már 2-3 nap alatt megszerezhető..

Szezonális sajátosságok

A keverékek keményedését a cementkötőanyagon két folyamat kíséri – a térfogat és a hőkibocsátás enyhe növekedése. Emiatt a kikeményedési reakciók menete a külső körülményektől függően jelentősen eltérhet..

Először foglalkoznia kell a mennyiség növekedésével. Ennek a folyamatnak bizonyos gyakorlati előnyei vannak: megkönnyíti a zsaluzat szétválasztását és előre meghosszabbítja a vasalást, javítva a tapadás minőségét, és lehetővé téve az acél számára, hogy a szakítóterhelést szinte közvetlenül a fellépése után meghaladja, megkerülve a rugalmas deformáció szakaszát. A terjeszkedés negatív következményei akkor merülnek fel, amikor a betont korlátozza a forma, például amikor beton esztricht, csavarokat önt előregyártott monolit szerkezetekbe és termékeket gyárt kemény, állandó zsaluzatba. Ilyen esetekben tömöríthető héjú készülékre van szükség a lineáris expanzió kompenzálásához..

A hőkibocsátásnak lehetnek pozitív és negatív hatásai is. Először meg kell értenie, hogy a keményedő beton tömege a legjobban a keverék elkészítése utáni első 50 órában fordul elő. A hevítés intenzitása a termék méretéhez képest növekszik, mivel nehezebb eltávolítani a hőt a betonból. Azt is figyelembe kell vennie, hogy a nagy cementtartalmú beton több mint alacsony minőségű melegszik.

Alacsony levegőhőmérsékleten a beton melegedési képessége a keményedés során megkönnyíti a normál hőmérsékleti feltételek fenntartását. Annak ellenére, hogy normál körülmények között a betonmunkálatok minimális hőmérsékleti jele +5 ° C, lehetőség van arra is, hogy habosított polisztirolból készült fix zsaluzatba öntjük a fagyokat akár -3 ° C-ig: a saját hőkibocsátás lehetővé teszi a kívánt hőmérséklet fenntartását. Még a szokásos betonszerkezeteket is szigetelőanyagokkal lehet védeni, hogy fenntartsák a kívánt hőmérsékleti hőmérsékletet, vagy olyan üvegházak felszerelésére, amelyekben a pozitív hőmérsékletet egyszerűen fenntartják. Fontos megjegyezni, hogy miután a beton szilárdságának 50–60% -át beállította, a fagynak nincs pusztító hatása, mert a víz nagy részének már volt ideje reagálni. A keményedési sebesség azonban csaknem nullára esik, amelyet figyelembe kell venni az expozíciós idő meghatározásakor.

Forró időben a betonkeverék természetes hevítése negatív hatást gyakorol. A víz túl gyorsan elpárolog a felületről, emellett a hevítés lineáris tágulást vált ki, amelyet repedések nyitnak, amelyek a beton edzése során elfogadhatatlanok. Ezért a napnak kitett hatalmas termékeket folyamatosan meg kell nedvesíteni és folyó vízzel hűteni legalább az öntés utáni első 7–10 napon belül. A kikeményedési idő hátralévő részében a beton a polietilén film burkolata alatt maradhat.

A beállítási és az erőnövekedés gyorsulása

A márkától függően a beton 20-30 órát vesz igénybe, hogy végleges formáját megkapja, majd bőségesen vízzel önthető, hogy a kikeményedési folyamat intenzívebbé váljon. A magas hőmérséklet elősegíti a gyorsított edzést is, de csak akkor, ha a melegítés az öntött termék teljes vastagságában egyenletes. Tehát a betontermékek gyárában a keményedést felgyorsítják, ha gőzt öntnek a termékre 70–80 ° C hőmérsékleten, de ne feledje, hogy a 90 ° C feletti melegítés roncsolásos a beton edzésére.

A szilárdságfejlődés maximális sebességét az elkészített keverék helyes víz-cement arányával lehet biztosítani, amelyet a GOST 30515 2013 állapított meg. Különféle adalékanyagok hozzáadásával felgyorsíthatja a folyamatot: kalcium-klorid, nátrium-szulfát és klorid, nátrium-karbonát (szóda). De nem szabad elfelejteni, hogy a rögzítőgyorsítók használatát korlátozzák azok korlátozó tartalma, valamint a betonszerkezet típusa, a beton és a vasbeton márka, valamint az alkalmazott cement típusa. A GOST 30459–96 további egyértelműséget nyújthat ebben a kérdésben..

Összegzésképpen meg kell jegyezni, hogy a mélyépítésben a beton edzésének felgyorsítása rendkívül ritka. A beton elég gyorsan eléri a márka erejét, ezért padlóöntés vagy megerősített szalagok esetében az építkezési műveletek már a monolitikus munkák befejezése után 7-10 nappal folytathatók. Ha az alapról beszélünk, akkor szinte nincs értelme a keményedés felgyorsításának: az épület alapjának egy éven belül zsugorodni kell, hogy a tartó talajrétegnek ideje stabilizálódjon, és a lehetséges torzulások korrekciós réteggel vagy a doboz felépítése során kiküszöbölhetők..