Conținutul articolului
După finalizarea lucrărilor monolitice, începe o etapă destul de lungă de expunere și câștig de rezistență din beton armat. Vă vom spune ce fel de îngrijire necesită beton în timpul întăririi, cum să-l accelerăm și ce fenomene fizice și chimice însoțesc acest proces..
Vindecarea chimiei
Construcția de structuri din beton care îndeplinesc pe deplin caracteristicile proiectării este o adevărată artă care nu poate fi înțeleasă fără a înțelege secvența complexă și continuă de transformări care au loc în structura materialului. Prototipurile de legături de construcții, care amintesc vag de cimentul modern, au apărut în mileniul al III-lea sau al II-lea î.Hr. Cu toate acestea, compoziția și raportul componentelor acestor amestecuri au fost selectate exclusiv experimental până la sfârșitul secolului 18, când a fost brevetat așa-numitul „ciment roman”. Aceasta a fost prima etapă în abordarea științifică a dezvoltării betonului structural..
Natura chimică a împietririi cimentului modern este foarte complexă, cuprinde un lanț lung de procese care curg între ele, în timpul cărora se formează mai întâi legăturile chimice cele mai simple, iar apoi legături fizice din ce în ce mai puternice, conducând la formarea unui material monolitic asemănător cu piatra. Nu are sens să luăm în considerare aceste procese în detaliu pentru o persoană fără experiență în chimie ca știință, este mult mai util să evaluați semnele externe ale unor astfel de fenomene și semnificația lor practică.
În construcțiile moderne, se folosește un amestec predominant de ciment Portlandic, format din lut ars, gips și calcar, și din punct de vedere al chimiei, din oxizi de calciu, siliciu, aluminiu și fier. Materiile prime primare sunt supuse unui tratament termic și măcinare fină, după care componentele sunt amestecate într-o proporție precisă. Scopul principal al procesării în procesul de producție este de a rupe legăturile chimice și fizice naturale ale substanțelor, care sunt ulterior restaurate în prezența apei. Cimentul, spre deosebire de argila și varul netratat, se întărește nu prin uscare, dar hidratarea, prin urmare, umezirea acestuia după întărirea finală nu duce la înmuiere și creșterea vâscozității.
Forța betonului
Spre deosebire de lianții atmosferici, care se întăresc rapid în aer, cimentul se întărește aproape întreaga durată de viață a structurilor de beton. Acest lucru se datorează faptului că substanțele rămân în grosimea produsului congelat, care nu au avut timp să reacționeze cu apa. De fapt, la producerea unui amestec de beton, i se adaugă apă într-o cantitate care este evident insuficientă pentru reacția tuturor particulelor de liant mineral. Acest lucru se datorează faptului că conținutul crescut de apă în beton duce la delaminarea acestuia, la contracția semnificativă în timpul întăririi și la apariția unor eforturi interne.
Cu toate acestea, rămășițele de minerale continuă să reacționeze, deoarece betonul are un conținut de umiditate diferit de zero. Din această cauză, întărirea sa nu se produce instantaneu, ci de mult timp. Din întreaga perioadă de întărire, se poate distinge cea mai intensă perioadă, care pentru beton pe ciment Portland este de 28-30 de zile. Dacă în acest timp produsul beton este în condiții adecvate, acesta presupune 100% din rezistența proiectării. În același timp, în doar 6-8 zile de întărire, rezistența betonului atinge 60-70% din marcă, iar o treime din puterea calculată a produsului dobândește deja în 2-3 zile..
Specificul sezonului
Întărirea amestecurilor pe un liant de ciment este însoțită de două procese – o ușoară creștere a volumului și eliberarea de căldură. Din această cauză, cursul reacțiilor de întărire poate diferi semnificativ în funcție de condițiile externe..
Mai întâi trebuie să te ocupi de creșterea volumului. Acest procedeu are anumite avantaje practice: facilitează o separare mai ușoară a cofrajului și întinde în prealabil armatura, crescând calitatea aderenței și permițând oțelului să perceapă sarcina la tracțiune aproape imediat după apariția sa, ocolind stadiul deformării elastice. Consecințele negative ale expansiunii apar în situațiile în care betonul este restricționat de forma, de exemplu, atunci când se toarnă șapă de beton, dibluri în structuri monolitice prefabricate și producerea de produse în cofraj rigid rigid. În astfel de cazuri, este necesar un dispozitiv comprimabil comprimabil pentru a compensa expansiunea liniară..
Eliberarea căldurii poate avea efecte pozitive și negative. În primul rând, trebuie să înțelegeți că încălzirea masei de beton de întărire este cea mai accentuată în primele 50 de ore de la prepararea amestecului. Intensitatea încălzirii crește proporțional cu dimensiunile produsului, deoarece este mai dificil să îndepărtați căldura din beton. De asemenea, trebuie să țineți cont de faptul că betonul cu un conținut ridicat de ciment se va încălzi mai mult decât o calitate scăzută.
La temperaturi scăzute ale aerului, capacitatea betonului de a se încălzi în timpul întăririi face relativ ușoară menținerea condițiilor normale de temperatură. În ciuda faptului că, în condiții normale, temperatura minimă pentru lucrările din beton este de +5 ° C, este posibil să se toarnă produse într-o cofraj fixă din polistiren expandat chiar și în înghețuri până la -3 ° C: eliberarea de căldură va permite menținerea temperaturii necesare. Chiar și structurile obișnuite de beton pot fi protejate cu materiale izolante pentru a menține regimul de temperatură dorit sau pentru a instala sere în care se menține pur și simplu o temperatură pozitivă. Este important de menționat că, după ce betonul a stabilit 50-60% din puterea sa, înghețul nu are un efect distructiv, din cauza faptului că cea mai mare parte a apei a avut deja timp să reacționeze. Cu toate acestea, rata de întărire scade la aproape zero, ceea ce trebuie luat în considerare la determinarea timpului de expunere.
În vreme caldă, încălzirea naturală a amestecului de beton are un efect negativ. Apa se evaporă prea repede de la suprafață, în afară de aceasta, încălzirea provoacă expansiune liniară, însoțită de deschiderea fisurilor, ceea ce este inacceptabil în timpul întăririi betonului. Prin urmare, produsele masive expuse la soare trebuie umezite și răcite în mod constant cu apă curentă cel puțin în primele 7-10 zile de la turnare. Restul timpului de întărire, betonul poate rămâne sub acoperirea peliculei de polietilenă.
Accelerarea setării și dezvoltarea puterii
În funcție de marcă, betonul are nevoie de 20-30 de ore pentru a lua forma, după care poate fi turnat din abundență cu apă pentru a face procesul de întărire mai intens. De asemenea, temperatura ridicată favorizează întărirea accelerată, dar numai cu condiția ca încălzirea să fie uniformă pe întreaga grosime a produsului turnat. Astfel, la fabricile de bunuri de beton, întărirea este accelerată prin turnarea aburului peste produs la o temperatură de 70–80 ° C, dar trebuie să ne amintim că încălzirea peste 90 ° C este distructivă pentru întărirea betonului.
Viteza maximă de dezvoltare a puterii poate fi asigurată de raportul corect apă-ciment al amestecului preparat, stabilit de GOST 30515 2013. Puteți grăbi procesul prin adăugarea de aditivi variați: clorură de calciu, sulfat de sodiu și clorură, carbonat de sodiu (sodă). Dar trebuie amintit că utilizarea acceleratoarelor de reglare este limitată de conținutul lor limitativ, precum și de tipul de structură de beton, de marca betonului și de armare și de tipul de ciment utilizat. GOST 30459–96 poate oferi mai multă claritate asupra acestei probleme..
În concluzie, trebuie remarcat faptul că în inginerie civilă, nevoia de a accelera întărirea betonului este extrem de rară. Betonul capătă destul de rapid puterea mărcii, de aceea, în cazul turnării podelelor sau a centurilor întărite, operațiunile de construcție pot fi continuate deja la 7-10 zile de la finalizarea lucrărilor monolitice. Dacă vorbim despre fundație, atunci nu are aproape sens să accelerăm întărirea: baza clădirii trebuie să fie supusă contracției într-un an, astfel încât stratul de sol de sprijin să aibă timp pentru a se stabiliza și o posibilă distorsiune poate fi eliminată cu un strat corectiv sau în timpul construcției cutiei..
Cum poți să câștigi forță și să accelerezi procesul de întărire a corpului?