Bitex-ru.ru

Стройматериалы Биттекс
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Описание процесса гидратации цемента и его особенности

Ингредиенты цементного порошка вступают в химическое взаимодействие с водой и начинается кристаллизация в получаемом монолите. Для полноценного прохождения гидратации бетона соотношение объема цемента и жидкости составляет 3:2 и должно быть точно соблюдено. Тщательный замес раствора позволяет создавать однородную структуру камня и управлять временем схватывания монолита.

Время от начала замеса до начала схватывания – это тот период, в течение которого раствор должен попасть в форму или опалубку. Согласно строительных регламентов он равен 45 минутам, однако модифицирующими присадками и постоянным перемешиванием в миксере может быть растянут.

Обратите внимание! После заполнения раствором форм или опалубки процесс связывания компонентов (схватывание) происходит в течении 3-х часов и тоже может быть изменено добавками, технологией и внешней средой. Процесс набора заявленной прочности бетона достигает 28 дней, но твердение цемента не прекращается и длится годами.

Как правильно проводить увлажнение бетона

При увлажнении бетонных построек следует избегать образования луж на поверхности кладки. При помощи специальных шлангов или капельным поливом нужно равномерно распределить влагу и тем самым контролировать внутренние реакции сцепления. Такие процедуры проводятся от одного до пяти раз в день, в зависимости от температуры воздуха и сопутствующих факторов. Каждый случай индивидуален, но увлекаться поливом тоже не стоит, лишняя вода может разрушить свежий слой цемента.

Не стоит также преждевременно снимать опалубку. Внутри этой конструкции может сохраниться влага, которая поможет закончить начатые химические реакции внутри бетона.

Простыми словами — Как производят бетон

В своей простейшей форме бетон представляет собой смесь различных компонентов: песка, воды, цемента и других добавок. Смесь, состоящая из портландцемента и воды, покрывает поверхность мелких (мелких) и крупных (больших) компонентов. В результате химической реакции, называемой гидратацией (присоединение молекул воды к молекулам или ионам), смесь затвердевает и набирает прочность, образуя твердую массу, известную как бетон.

Читайте так же:
Цемент для утилизации отходов

В этом процессе заложен смысл к оптимальным характеристикам бетона: он пластичен и податлив при повторном смешивании, прочный и долговечный при затвердевании. Эти качества объясняют, почему из одного материала, бетона, можно строить небоскребы, мосты, тротуары и автомагистрали, а также дома и плотины.

Дозирование

componenti-betona.jpg

Ключ к получению прочного и долговечного бетона лежит в тщательном дозировании и смешивании ингредиентов. Смесь, которая не имеет достаточного количества цемента для заполнения всех пустот между заполнителями, будет трудно разместить и будет давать шероховатые поверхности и пористый бетон. Смесь с избытком цементной пасты легко укладывается и дает гладкую поверхность; однако полученный бетон не является экономически эффективным и может легче ломаться.

Портландцемент показывает свои свойства в присутствии воды. Цемент и вода образуют цементную пасту, которая покрывает каждую частицу щебня и песка — агрегаты. Благодаря химической реакции, называемой гидратацией, цементная паста затвердевает и набирает прочность.

Качество цементной пасты определяет характер бетона. Прочность цементной пасты, в свою очередь, зависит от соотношения воды и цемента. Водоцементное соотношение — это вес воды для смешивания, деленный на вес цемента. Высококачественный бетон получают путем максимально возможного снижения водоцементного соотношения, не жертвуя обрабатываемостью свежего бетона, что позволяет его правильно размещать, закреплять и отверждать.

Правильно разработанная смесь обладает желаемой обрабатываемостью для свежего бетона и необходимой прочностью и прочностью для затвердевшего бетона. Обычно смесь содержит от 10 до 15 процентов цемента, от 60 до 75 процентов заполнителя и от 15 до 20 процентов воды. Воздух во многих бетонных смесях также может занимать еще 5–8 процентов.

Другие ингредиенты

Почти любая природная вода, которая пригодна для питья и не имеет выраженного вкуса или запаха, может использоваться в качестве воды для смешивания бетона. Чрезмерные примеси в воде для смешивания могут не только повлиять на время схватывания и прочность бетона, но также могут вызвать выцветание, окрашивание, коррозию арматуры, нестабильность объема и снижение долговечности. Спецификации бетонной смеси обычно устанавливают ограничения на хлориды, сульфаты, щелочи и твердые вещества в воде для смешивания, если только не могут быть проведены испытания для определения влияния примеси на конечный бетон.

Читайте так же:
Цементный клей для анкеров

Хотя в большинстве случаев питьевая вода подходит для смешивания бетона, тщательно подбираются заполнители. Агрегаты составляют от 60 до 75 процентов от общего объема бетона. Тип и размер используемого заполнителя зависит от толщины и назначения использования бетонной смеси.

Относительно тонкие строительные бетонные секции требуют небольшого количества крупного заполнителя, хотя в больших плотинах использовался заполнитель диаметром до шести дюймов (1 дюйм = 2,54 сантиметрам). Для эффективного использования цементной пасты желательна равномерное распределение размеров частиц. Кроме того, заполнители должны быть чистыми и свободными от любых примесей, которые могут повлиять на качество бетона.

Гидратация начинается

Вскоре после того, как заполнители, вода и цемент смешались, смесь начинает затвердевать. Все портландцементы представляют собой гидравлические цементы, которые осаждаются и затвердевают в результате химической реакции с гидратацией воды. Во время этой реакции на поверхности каждой частицы цемента образуется узел. Узел растет и расширяется, пока не соединится с узлами от других частиц цемента или не прилипнет к соседним агрегатам. Как только бетон тщательно перемешан и пригоден для обработки, его следует поместить в формы, прежде чем смесь станет слишком жесткой.

Во время укладки бетон уплотняется, чтобы уплотнить его в формах и устранить потенциальные недостатки, такие как соты и воздушные карманы.

Для плит бетон оставляют стоять до тех пор, пока поверхностная влага не исчезнет, а затем для выравнивания бетона используется деревянный или металлический ручной поплавок. Поплавок создает относительно ровную, но слегка шероховатую текстуру, которая обладает хорошей устойчивостью к скольжению и часто используется в качестве окончательной отделки для наружных плит. Если требуется гладкая, твердая, плотная поверхность, за поплавком следует стальная арматура.

Отверждение начинается после того, как открытые поверхности бетона достаточно отвердели, чтобы не появлялись неровности. Отверждение обеспечивает продолжительное увлажнение цемента, так что бетон продолжает набирать прочность. Бетонные поверхности отверждаются путем разбрызгивания водяного тумана или с помощью влагоудерживающих тканей, таких как мешковина или хлопковые маты. Другие методы отверждения предотвращают испарение воды путем герметизации поверхности пластиковыми или специальными аэрозолями, называемыми отвердителями.

Читайте так же:
Эко 22 цементная смесь

Специальные методы используются для отверждения бетона в очень холодную или жаркую погоду для защиты бетона. Чем дольше бетон остается влажным, тем он прочнее и долговечнее. Скорость отверждения зависит от состава и тонкости цемента, пропорций смеси, а также условий влажности и температуры. Бетон продолжает крепнуть с возрастом. Большая часть гидратации и прироста прочности происходит в течение первого месяца жизненного цикла бетона, но гидратация продолжается более медленными темпами в течение многих лет.

Усадка бетона при твердении

Усадку и расширение бетона учитывают при проектировани бетонных конструкций. Процесс твердения бетона сопровождается изменением его объема

При твердении на воздухе бетон дает усадку, при твердении в воде он не изменяется в объеме или незначительно разбухает.

срок твердения бетона

В больших массивах бетон может расширяться вследствие нагревания до 30—60° (в силу внутреннего выделения тепла). Величина этого расширения значительно превосходит усадку. Коэффициент температурного расширения обычного бетона равен 0,00001. Коэффициент усадки в расчетах обычно принимается равным 0,00015, т. е. на 1 м длины бетонного сооружения усадка составляет 0,15 мм.

Усадка вызывается давлением воды в капиллярах цементного камня при ее испарении. Опытами установлено следующее:

  1. усадка бетона тем больше, чем выше содержание в нем цемента и воды;
  2. быстро схватывающиеся и высокопрочные портландцементы, а также пуццолановый портландцемент обычно вызывают большую усадку бетона;
  3. усадка больше при мелкозернистых и пористых заполнителях;
  4. влажный режим твердения и специальные покрытия не дают бетону быстро высыхать с поверхности, тем самым устраняются последствия большой и неравномерной усадки (трещины)

Усадку и расширение бетона учитывают при проектировани конструкций и производстве бетонных работ в сооружения большой длины устраивают специальные швы, в массивных сооружениях бетон укладывают отдельными блоками, применяют цементы с минимальными тепловыделением и усадкой. Это особенно важно при выборе цементов для гидротехнических сооружений

Читайте так же:
Цементные смеси для ремонта бетонных полов

Как можно ускорить или замедлить схватывание и твердение цемента

При проведении строительных работ часто возникают ситуации, требующие сокращения времени схватывания и твердения цемента, решить эту проблему позволяет применение специальных добавок. Они понадобятся при проведении бетонирования в зимних условиях или при необходимости увеличить темпы строительства.

Наиболее популярные присадки-ускорители твердения цемента:

  • 4 %-е нитрат кальция или нитрат натрия, нитрит-нитрат кальция или хлорида кальция, нитрит-нитрат сульфата натрия;
  • 2 %-й сульфат натрия;
  • 2 %-й хлорид кальция – используется для армированных конструкций;
  • 3 %-й хлорид кальция – предназначен для неармированных бетонных элементов.

Замедлители гидратации цемента используются в основном при возведении масштабных конструкций – крупноразмерных фундаментов, чаш бассейнов, гидротехнических и подземных объектов.

Функции замедлителей выполняют пластификаторы и гиперпластификаторы. Применение таких добавок позволяет сохранить подвижность бетонных растворов и их рабочие характеристики в течение 24-48 часов после затворения вяжущего водой.

Гидратация цемента – важный процесс, который должен протекать с соблюдением правил, установленных государственными нормативами и проектной документацией для конкретного строительного объекта. Благодаря разработке широко спектра добавок стало возможным регулирование в широких пределах начала и скорости схватывания пластичного материала, его подвижности, прочности на разных стадиях твердения, коррозионной стойкости и других характеристик.

Андрей Васильев

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Как можно повлиять на гидратацию цемента?

При строительстве во время холодного времени года, когда среднесуточная температура ниже, чем нужно для хорошего схватывания, допускается использование специализированных добавок. Компания Полихим предлагает вам несколько решений и положительных дополнений к вашему бетону:

    – такие вещества повышают температуру смеси, предотвращая замерзание; и набора прочности – ускорят процесс твердения, что позволит сократить время на строительные работы; – предотвращают преждевременное застывание цементной и бетонной смеси. Это позволит выделить необходимое количество времени для завершения физико-химических процессов.
Читайте так же:
Смесь пескоцементная цемент м 400 состав

Марка бетона

Это еще одна важная характеристика данного материала. Показатель по прочности на сжатие показывает сопротивление осевому сжатию. Марка бетона относительно растяжения показывает сопротивление осевому растяжению контрольных образцов. Показатель морозостойкости демонстрирует количество циклов попеременного оттаивания и замораживания. Марка бетона по водонепроницаемости показывает, при каком одностороннем гидравлическом давлении бетон не будет пропускать воду в процессе проведения стандартных испытаний.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector