Hvordan betong får styrke og hvordan man kan akselerere herding

Etter fullført monolitisk arbeid begynner et ganske langt eksponeringsstadium og styrkeforsterkning av armert betong. Vi vil fortelle deg hva slags pleie betong trenger under herding, hvordan du kan fremskynde det og hvilke fysiske og kjemiske fenomener som følger med denne prosessen..

Innholdsfortegnelse i artikkelen

1. Herding av kjemi
2. Betongens styrke
3. Sesongens spesifikasjoner
4. Akselerasjon av setting og styrkeutvikling

Herding av kjemi

Konstruksjonen av betongkonstruksjoner som tilfredsstiller designegenskapene er en ekte kunst som ikke kan forstås uten å forstå den kompliserte og kontinuerlige sekvensen av transformasjoner som oppstår i materialets struktur. Prototypene av bygningsbindemidler, som vagt minner om moderne sement, dukket opp i det 3. eller 2. årtusen f.Kr. Sammensetningen og forholdet mellom komponentene i slike blandinger ble imidlertid valgt utelukkende med eksperimentelle midler frem til slutten av 1700-tallet, da den såkalte «romerske sementen» ble patentert. Dette var den første milepælen i den vitenskapelige tilnærmingen til utvikling av strukturell betong..

Den kjemiske beskaffenheten til herding av moderne sement er veldig kompleks, den inkluderer en lang kjede med prosesser som strømmer inn i hverandre, hvor først de enkleste kjemiske bindinger dannes, og deretter stadig sterkere fysiske bindinger, noe som fører til dannelse av et monolitisk steinlignende materiale. Det gir ingen mening å vurdere disse prosessene i detalj for en person som er uerfaren i kjemi som vitenskap, det er mye mer nyttig å vurdere de ytre tegnene til slike fenomener og deres praktiske betydning.

I moderne konstruksjon brukes en overveiende Portland sementblanding, bestående av fyrt leire, gips og kalkstein, og fra synspunkt av kjemi, fra oksider av kalsium, silisium, aluminium og jern. Primære råvarer gjennomgår varmebehandling og fin sliping, hvoretter komponentene blandes i en nøyaktig definert andel. Hovedformålet med prosessering i produksjonsprosessen er å bryte de naturlige kjemiske og fysiske bindinger av stoffer, som deretter gjenopprettes i nærvær av vann. Sement, i motsetning til ubehandlet leire og kalk, herder på grunn av ikke tørking, men hydrering, så fuktingen etter endelig herding fører ikke til mykgjøring og økning i viskositeten..

Betongens styrke

I motsetning til atmosfæriske permer, som raskt herder i luft, herder sement nesten hele levetiden til betongkonstruksjoner. Dette skyldes det faktum at stoffer forblir i tykkelsen på det frosne produktet som ikke har hatt tid til å reagere med vann. Faktisk tilsettes vann i produksjonen av en betongblanding i en mengde som åpenbart er utilstrekkelig for reaksjonen av alle partiklene i mineralbindemidlet. Dette skyldes det faktum at det økte vanninnholdet i betong fører til delaminering, betydelig krymping under herding og utseendet til indre spenninger..

Likevel fortsetter restene av mineralstoffer å reagere, fordi betong har et fuktighetsinnhold uten null i tykkelsen. På grunn av dette skjer ikke herding umiddelbart, men over lang tid. Av hele herdingstiden kan den mest intensive perioden skilles, som for betong på Portland sement er 28-30 dager. Hvis betongproduktet i løpet av denne tiden er under passende forhold, antar det 100% av konstruksjonsstyrken. Samtidig, på bare 6–8 dager med herding, når styrken til betong 60–70% av merkevarestyrken, og en tredjedel av designstyrken produktet skaffer seg allerede i løpet av 2-3 dager.

Sesongens spesifikasjoner

Herding av blandinger på et sementbindemiddel ledsages av to prosesser – en svak økning i volum og varmeutgivelse. På grunn av dette kan løpet av herdereaksjoner variere betydelig avhengig av ytre forhold..

Først må du takle økningen i volumet. Denne prosessen har visse praktiske fordeler: den letter enklere separering av forskalingen og forhøyer forsterkningen, øker kvaliteten på vedheft og lar stålet oppfatte strekkbelastningen nesten umiddelbart etter at det har oppstått, og omgår stadiet med elastisk deformasjon. Negative konsekvenser av utvidelse oppstår i situasjoner der betong er begrenset av form, for eksempel når du skjenker betong avrettingsmasser, dybler i prefabrikkerte monolitiske strukturer og produksjon av produkter i stiv, fast forskaling. I slike tilfeller er det nødvendig med en komprimerbar skallanordning for å kompensere for lineær ekspansjon..

Frigjøring av varme kan ha både positive og negative effekter. Først må du forstå at oppvarmingen av herdebetongmassen er mest uttalt de første 50 timene etter tilberedning av blandingen. Oppvarmingsintensiteten øker i forhold til dimensjonene til produktet, fordi det er vanskeligere å fjerne varme fra betongen. Du må også ta hensyn til at betong med høyt sementinnhold vil varme opp mer enn lav kvalitet.

Ved lave lufttemperaturer gjør at betongens evne til å varme seg opp under herding gjør det relativt enkelt å opprettholde normale temperaturforhold. Til tross for at under normale forhold minimaltemperaturmerke for betongarbeid er +5 ° C, er det mulig å helle produkter i et fast forskaling laget av ekspandert polystyren selv i frost ned til -3 ° C: sin egen varmeutgivelse vil opprettholde den nødvendige temperaturen. Selv vanlige betongkonstruksjoner kan beskyttes med isolerende materialer for å opprettholde ønsket temperaturregime eller for å utstyre drivhus hvor en positiv temperatur ganske enkelt opprettholdes. Det er viktig å merke seg at etter at betongen har satt 50–60% av styrken, har ikke frost en ødeleggende effekt, av den grunn at det meste av vannet allerede har hatt tid til å reagere. Herdingstallet synker imidlertid samtidig til nesten null, noe som må tas med i betraktningen når eksponeringen skal bestemmes.

I varmt vær har naturlig oppvarming av betongblandingen en negativ effekt. Vann fordamper fra overflaten for raskt, dessuten provoserer oppvarming lineær ekspansjon, ledsaget av åpning av sprekker, noe som er uakseptabelt under herding av betong. Derfor må massive produkter som er utsatt for solen kontinuerlig fuktes og avkjøles med rennende vann minst i løpet av de første 7-10 dagene etter hellingen. Resten av herdetiden kan betongen forbli under dekselet til polyetylenfilmen.

Akselerasjon av setting og styrkeutvikling

Avhengig av merke, tar betong 20-30 timer å endelig ta form, hvoretter det kan helles rikelig med vann for å intensivere herdeprosessen. Høy temperatur fremmer også akselerert herding, men bare under forutsetning av at oppvarmingen er jevn gjennom tykkelsen på det støpte produktet. Så på fabrikker av betongvarer akselereres herding ved å spraye produktet med damp ved en temperatur på 70-80 ° C, men man må huske at oppvarming over 90 ° C er ødeleggende for herding av betong..

Det er mulig å sikre maksimal styrkehastighet ved riktig vann-sementforhold for den tilberedte blandingen, etablert av GOST 30515 2013. Du kan også fremskynde prosessen ved å innføre forskjellige tilsetningsstoffer: kalsiumklorid, natriumsulfat og klorid, natriumkarbonat (brus). Men det må huskes at bruken av innstillingsakseleratorer er begrenset av deres begrensende innhold, så vel som av typen betongkonstruksjon, merket betong og armering, og typen sement som brukes. GOST 30459–96 kan gi mer klarhet i dette problemet..

Avslutningsvis skal det bemerkes at behovet for å akselerere herding av betong er ekstremt sjeldent innen anleggsvirksomhet. Betong skaffer seg mesteparten av merkevarestyrken ganske raskt. I tilfelle av å helle gulv eller forsterkede belter, kan byggingen fortsette allerede 7-10 dager etter ferdigstillelse av monolitiske arbeider. Hvis vi snakker om fundamentet, er det nesten ingen mening å akselerere herdingen: Basen på bygningen må gjennomgå krymping i løpet av et år slik at det støttende jordlaget har tid til å stabilisere seg og mulig forvrengning kan elimineres med et korrigerende lag eller under konstruksjonen av kassen.