Vreme postavljanja betona: hemijski i fizički modeli. vreme
Koliko dugo beton postavlja? Koji procesi se javljaju u toku pretvaranja polu tečnog rastvora u čvrsti materijal? Kako temperatura vazduha utiče na ove procese? Hajde da shvatimo.
Primite: hemija i fizika
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»).
Da razjasnimo: sve procese u betonu, strogo govoreći, tačnije je nazvati hidratacijom cementa. Iz očiglednih razloga, daleko kemijski otporniji kvarcni pesak i drobljeni kamen nisu uključeni u reakciju.
Hemijski model
Kada Portland cement stupi u dodir sa vodom, nekoliko hemijskih procesa počinje istovremeno, što rezultira konverzijom oksida, aluminijuma i kalcijumovih soli u hidroaluminate i hidrosilikate, respektivno.
Glavne reakcije su sledeće:
- 3CaO*Al2O3+6H2O -> 3CaO*Al2O3*6H2O.
- Ca2SiO4+H2O -> Ca2SiO4*H2O.
- 3CaO*SiO2+H2O -> 3Ca2SiO4*H2O+Ca(OH)2.
Sve tri reakcije nastavljaju sa oslobađanjem male količine toplote. Kompletna hidratacija cementa zahteva njegovo mešanje sa vodom u omjeru od 1: 0.4; u isto vreme oko 60% ukupne količine vode je uključeno u stvarne hemijske procese. Preostala tečnost ostaje zaključana u ćelijama budućeg betona, formirajući njenu poroznu strukturu; isparavaće se za nekoliko nedelja ili čak meseci.
Paralelno sa hidratacijom sastavnih minerala cementa u masi betona, dolazi do nekoliko usporenih reakcija, što postepeno dovodi do skupa betonske čvrstoće:
- Gašeni kreč Ca (OH) 2, u kombinaciji sa ugljen dioksidom, postepeno pretvara u izdržljiv i blago rastvorljiv kalcijum karbonat CaCO3.
- Dodavanje silicijum dioksida u ovu reakciju stvara ne manje trajne i stabilne kalcijum silikate.
Fizički model
Kako izgleda proces u smislu fizičkih procesa koji se javljaju u masi betona?
| Vreme od početka hidracije | Protočni procesi |
| 5 minuta | Površina zrna cementa je prekrivena igličastim kristalima kalcijum-aluminata 3CaO * Al2O3. |
| 6 sati | Kristali raste do te mere da počinju da formiraju zajedničku kristalnu mrežu. Prve prostorne veze nastaju između cementnih zrna. |
| 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 | Kalcijum silikati počinju da zamenjuju aluminijumsku rešetku, formirajući svoju snažnu mrežu između čvrstih punila. |
| 28 dana | Cementni kamen je u potpunosti sastavljen od kristala kalcijum-silikata. Aluminati ekstrudirani. |
Vreme reakcije
Uopšte, koliko je vremena konkretnih kvačila jasno iz prethodne tabele. Posle 6 sati, njegova masa prestaje da bude mobilna; nakon jednog dana gubi plastičnost, ali ostaje krhka. Materijal je nabavljen u roku od mjesec dana.
Referenca: čvrstoća marka odgovara maksimalnoj pritisnoj sili koju beton može izdržati bez uništenja. Napor se meri u kilogramima po kvadratnom centimetru. Stoga, beton M200 mora izdržati 200 kgf / cm2, M300 - 300 kgf / cm2, M400 - 400 kgf / cm2 i tako dalje.
Međutim, gornja tablica važi za tzv. Normalne uslove: + 18-22S pri relativnoj vlažnosti od oko 60%. Šta se dešava kada odstupanja u jednom ili drugom smeru?
| Odstupanje | Pod utjecajem |
| Spuštanje temperature | Na niskim temperaturama (od 0 do +18) brzina reakcija usporava; podešavanje može trajati do 5-7 dana. Kada temperatura betona padne ispod 0 stepeni, voda kristališe, a hidratacija Portland cementa zaustavlja se u potpunosti. |
| Povećanje temperature | Do određene granice, reakcije se ubrzavaju; Međutim, na 90 ° C i više, voda počinje da isparava svoju rastuću kristalnu strukturu brže nego što reaguje s njom. Kao rezultat toga, ponovo se zaustavlja. |
| Niža vlažnost | Na suvom vazduhu voda brzo isparava sa površinskog sloja betona, što dovodi do pada snage i pojavljivanja pukotina. |
| Povećana vlažnost | Pri normalnoj temperaturi to vodi do povećanja konačne čvrstoće betona u odsustvu pukotina. Na povišenim temperaturama do + 80C u atmosferi zasićenom vodenom parom, set od 60-70% snage traje samo 16 sati. |
Kako izmeriti odstupanja od normalnog načina?
- U toplotnom i suvom vremenu, struktura u oplati je prekrivena vlažnim odlaganjem, mokrim piljevinom ili zalijevanjem vode dva ili tri puta dnevno.
- Na temperaturama do -5 ° C, dovoljno je pokriti i, ako je moguće, izolovati mladi beton. Voda koja se oslobađa tokom hidratacije neće dozvoliti da voda zamrzne.
- Kod nižih temperatura potrebno je grejanje. Alternativa je upotreba zimskih razreda betona, koji su, zahvaljujući posebnim aditivima, sposobni postaviti na negativnim temperaturama.
Koristan je: zahvaljujući aditivima protiv zamrzavanja, cena kubnog metra povećava se za samo 100-300 rubalja po kubnom metru. Zapravo, zimski beton se lako priprema sopstvenim rukama: instrukcija se svodi na dodavanje posebnih aditiva protiv mraza (na primer, Antifriz DS) u količini od 1% po težini cementa.
Korisne stvari
- Ukupna snaga može da premaši ocenu. U normalnim uslovima, jačina betonske strukture za 3 meseca dostiže 120%.
- Možete ukloniti oplatu i hodati po monolitu nakon 3-4 danai Obrada, zidanje zidova na betonskim temeljima itd. možda u 10-14 dana.
- Nepoželjna je upotreba udarnih instrumenata dok ne dostignu punu snagu. Ako je obrada neophodna, poželjno je preseci armiran beton sa dijamantskim krugovima i rupama za bušenje dijamanta u betonu: u ovom slučaju ne možete se plašiti pukotina i čipova.
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. Successes!