Vrijeme postavljanja betona: kemijski i fizički modeli.

Koliko dugo je betonski set? Koji se procesi pojavljuju u njemu tijekom pretvorbe polu-tekuće otopine u kruti materijal? Kako temperatura zraka utječe na te procese? Shvatimo.

Iskrcavanje betona.

Uhvati: kemiju i fiziku

Для начала давайте выясним, что это за процесс - схватывание бетона, как он протекает с точки зрения химических реакций и физической модели (см.также статью «Бетонные столбики – важный элемент строительства»).

Razjasniti: svi procesi u betonu, strogo govoreći, to je ispravnije nazvati cementnu hidrataciju. Iz očitih razloga, daleko više kemijski otporni kvarcni pijesak i zdrobljeni kamen ne sudjeluju u reakciji.

Kemijski model

Kada Portland cement dolazi u dodir s vodom, istodobno počinju nekoliko kemijskih procesa, što rezultira konverzijom oksida, aluminija i kalcijevih soli u hidroaluminate i hidrosilikate.

Glavne su reakcije kako slijedi:

  • 3CaO*Al2O3+6H2O -> 3CaO*Al2O3*6H2O.
  • Ca2SiO4+H2O -> Ca2SiO4*H2O.
  • 3CaO*SiO2+H2O -> 3Ca2SiO4*H2O+Ca(OH)2.

Sve tri reakcije nastavljaju s otpuštanjem male količine topline. Kompletna hidratacija cementa zahtijeva miješanje s vodom u omjeru 1: 0.4; istodobno je oko 60% ukupne količine vode uključeno u stvarne kemijske procese. Preostali tekućina ostaje zaključana u stanicama budućeg betona, tvoreći svoju poroznu strukturu; isparava se u nekoliko tjedana ili čak mjeseci.

Paralelno s hidratacijom sastavnih cementnih minerala u masi betona, dogodit će se nekoliko sporijih reakcija koje postupno dovode do skupa čvrstih čvrstoća:

  • Zamrznuti vapnenac Ca (OH) 2, u kombinaciji s ugljičnim dioksidom, postupno se pretvara u izdržljivi i slabo topljivi kalcijev karbonat CaCO3.
Nekoliko minerala, uglavnom sastavljenog od kalcijevog karbonata.
  • Dodavanje silicijevog dioksida u ovu reakciju stvara manje izdržljive i stabilne kalcijeve silikate.

Fizički model

Kako izgleda proces u smislu fizičkih procesa koji se javljaju u masi betona?

Vrijeme od početka hidratacije Prolazni procesi
5 minuta Površina zrna cementa prekrivena je iglom sličnim kristalima kalcijevog aluminata 3CaO * Al2O3.
6 sati Kristali rastu do te mjere da počinju formirati zajedničku kristalnu rešetku. Prvi prostorni spojevi nastaju između zrna cementa.
8-10 sati Лавинообразно ускоряющийся рост кристаллической структуры создает между зернами сплошную решетку. Прочность бетона стремительно растет. Одновременно внутри кристаллической структуры начинается рост более мелких кристаллов - своеобразного «ворса» из силикатов кальция.
24 sata Kalcijev silikati počinju pomicati aluminatnu rešetku, stvarajući svoju snažnu mrežu između krutih punila.
28 dana Kamen cement se sastoji od kalcijevog silikatnog kristala. Ekstrudirani su aluminati.
Shematski prikaz različitih faza cementne hidratacije.

Vrijeme reakcije

Općenito, koliko je vremena konkretne spojke jasno iz prethodne tablice. Nakon 6 sati, njegova masa prestaje biti pokretljiva; nakon jednog dana, gubi svoju plastičnost, ali ostaje krhka. Puno snage marke stječu materijal za otprilike mjesec dana.

Referenca: snaga robne marke odgovara maksimalnoj pritisnoj sili koju beton može izdržati bez uništavanja. Napor se mjeri u kilogramima po kvadratnom centimetru. Dakle, beton M200 mora izdržati 200 kgf / cm2, M300 - 300 kgf / cm2, M400 - 400 kgf / cm2 i tako dalje.

Međutim, gore navedena tablica vrijedi za tzv. Normalne uvjete: + 18-22ê pri relativnoj vlažnosti od oko 60%. Što se događa kada odstupanja u jednom ili drugom smjeru?

odstupanje Pod utjecajem
Spuštanje temperature Na niskim temperaturama (od 0 do +18) brzina reakcije usporava; postavka može potrajati i do 5-7 dana. Kada temperatura betona pada ispod 0 stupnja, voda kristalizira, a hidratacija Portland cementa potpuno se zaustavlja.
Povećanje temperature Do određene granice, reakcije se ubrzavaju; međutim, na 90 ° C i više, voda počinje isparavati iz njihove rastuće kristalne strukture brže nego što reagira s njom. Kao rezultat, ponovno se stvrdnjava.
Niža vlažnost U suhom zraku voda brzo isparava od površinskog sloja betona, što dovodi do pada njegove čvrstoće i pojave pukotina.
Povećana vlažnost Pri normalnoj temperaturi dovodi do povećanja konačne čvrstoće betona u odsutnosti pukotina. Kod povišenih temperatura do + 80 ° C u atmosferi zasićenom vodenom parom, skup od 60-70% snage traje samo 16 sati.
Snaga pri različitim temperaturama.

Kako razina odstupanja od normalnog načina rada?

  • U toplini i suhom vremenu, struktura u oplatu prekrivena je vlažnim pražnjenjem, mokrom piljevinom ili zalijevana vodom dva ili tri puta dnevno.
Temelj za lemljenje ploče.
  • Pri temperaturama do -5 ° C dovoljno je pokriti i, ako je moguće, izolirati mladi beton. Toplina koja se oslobađa tijekom hidratacije neće dopustiti da se voda zamrzne.
  • Pri nižim temperaturama potrebno je zagrijavanje. Alternativa je uporaba zimskih stupnjeva betona koji, zahvaljujući posebnim aditivima, mogu podesiti na negativnim temperaturama.

Korisno je: zahvaljujući aditivima protiv smrzavanja cijena kubičnog metala povećava se samo za 100-300 rubalja po kubičnom metru. Zapravo, zimski se beton lako pripremiti vlastitim rukama: upute se svode na dodavanje posebnih aditiva protiv smrzavanja (na primjer, Antifreeze DS) u količini od 1% po masi cementa.

Korisne stvari

  • Ukupna snaga može premašiti razinu, U normalnim uvjetima, čvrstoća betonske konstrukcije u 3 mjeseca doseže 120%.
  • Možete ukloniti oplatu i hodati na monolit nakon 3-4 danaja. Obrada, gradnja zidova na betonskim temeljima itd. možda u 10-14 dana.
  • Nije poželjno koristiti udaraljke dok ne dođe do pune snage., Ako je potrebno preraditi, poželjno je rezanje ojačanog betona s dijamantnim krugovima i dijamantnim bušilicama u betonu: u ovom slučaju ne možete se bojati pukotina i čipova.
U foto - dijamantnom kružnom pilu.

zaključak

Надеемся, что предложенная вниманию читателя информация будет полезна ему при ремонте или строительстве (см.также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).

Kao i obično, video u ovom članku sadrži dodatni materijal. Sretno!

Dodajte komentar