Čas določanja betona: kemični in fizični modeli. reakcijski

Kako dolgo traja beton? Kateri procesi se pojavljajo pri pretvorbi poltekoče raztopine v trdni material? Kako temperatura zraka vpliva na te procese? Ugotovimo to.

Razkladanje betona.

Ujemanje: kemija in 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»).

Za pojasnitev: vse procese v konkretnem, strogo gledano, bolj pravilno je klicati hidratacijo cementa. Iz očitnih razlogov veliko bolj kemično odporen kremenov pesek in drobljen kamen v reakcijo niso vključeni.

Kemijski model

Ko pride Portland cement v stik z vodo, se hkrati začnejo pojavljati več kemičnih procesov, kar povzroči pretvorbo oksidov ter aluminijevih in kalcijevih soli v hidroaluminate in hidrosilikate.

Glavne reakcije so naslednje:

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

Vse tri reakcije nadaljujejo s sproščanjem majhne količine toplote. Celotna hidratacija cementa zahteva mešanje z vodo v razmerju 1: 0,4; hkrati pa je približno 60% celotne količine vode vključenih v dejanske kemične procese. Preostala tekočina ostane zaklenjena v celicah prihodnjega betona, ki tvori porozno strukturo; se bo izhlapevalo v nekaj tednih ali celo mesecih.

Vzporedno s hidratacijo sestavnih cementnih mineralov v masi betona potekajo tudi počasnejše reakcije, ki postopoma vodijo do nabora betonske mase:

  • Gaziran apno Ca (OH) 2, v kombinaciji z ogljikovim dioksidom, se postopoma spremeni v trajen in rahlo topen kalcijev karbonat CaCO3.
Več mineralov, večinoma sestavljenih iz kalcijevega karbonata.
  • Dodajanje silicijevega dioksida tej reakciji ustvarja ne manj trajne in stabilne kalcijeve silikate.

Fizični model

Kako izgleda proces v smislu fizičnih procesov, ki se pojavljajo v masi betona?

Čas od začetka hidracije Tekoči procesi
5 minut Površina zrn cementa je prekrita z iglastimi kristali kalcijevega aluminata 3CaO * Al2O3.
6 ur Kristali rastejo do te mere, da začnejo oblikovati skupno kristalno mrežo. Prve prostorske povezave nastanejo med cementnimi zrnci.
8-10 ur 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 ur Kalcijev silikati začenjajo zamenjati aluminatno mrežo, ki tvori lastno močno mrežo med trdnimi polnili.
28 dni Cementni kamen je v celoti sestavljen iz kristalov kalcijevega silikata. Aluminati ekstrudirani.
Shematska predstavitev različnih stopenj hidratacije cementa.

Reakcijski čas

Na splošno, koliko časa so konkretne sklopke jasno iz prejšnje tabele. Po 6 urah njegova masa preneha biti mobilna; po enem dnevu izgubi svojo plastičnost, a ostaja krhka. Polna moč blagovne znamke pridobi material v približno enem mesecu.

Referenčna oznaka: moč blagovne znamke ustreza največji tlačni sili, ki jo lahko beton poda brez uničenja. Napor se meri v kilogramih na kvadratni centimeter. Tako mora beton M200 zdržati 200 kgf / cm2, M300 - 300 kgf / cm2, M400 - 400 kgf / cm2 itn.

Vendar pa zgornja tabela velja za tako imenovane normalne pogoje: + 18-22 ° pri relativni vlažnosti približno 60%. Kaj se zgodi, če odstopanja v eni ali drugi smeri?

Odstopanje Pod vplivom
Znižanje temperature Pri nizkih temperaturah (od 0 do +18) se hitrost reakcij upočasni; nastavitev lahko traja do 5-7 dni. Ko temperatura betona pade pod 0 stopinj, voda kristalizira in hidratacija cementa Portland se popolnoma ustavi.
Povečanje temperature Do določene meje so pospešene reakcije; vendar pa pri 90 ° C in več, voda začne hitreje izhajati iz naraščajoče kristalne strukture, kot pa reagira z njo. Posledično se zdravljenje spet ustavi.
Nižja vlažnost V suhem zraku voda hitro izhlapi iz površinske plasti betona, kar vodi do padca moči in videza razpok.
Povečana vlaga Pri normalni temperaturi vodi le do povečanja končne trdnosti betona v odsotnosti razpok. Pri povišanih temperaturah do + 80 ° C v nasičeni atmosferi s paro je 60-70% moči trajalo le 16 ur.
Trdnost pri različnih temperaturah.

Kako izmeriti odstopanja od običajnega načina?

  • V toplotnem in suhem vremenu je struktura v opažu prekrita z mokrim odlaganjem, mokro žagovino ali pa dva ali trikrat dnevno z vodo.
Zalivna plošča temelj.
  • Pri temperaturah do -5 ° C je dovolj, da pokrijete in, če je mogoče, izolirate mladega betona. Voda, ki se sprošča med hidratacijo, ne bo omogočala zamrzovanja vode.
  • Pri nižjih temperaturah je potrebno ogrevanje. Alternativa je uporaba zimskih razredov betona, ki se lahko zaradi posebnih aditivov nastavijo pri negativnih temperaturah.

Koristno je: zahvaljujoč dodatkom proti zamrzovanju se cena kubičnega metra povečuje le za 100-300 rubljev na kubični meter. Pravzaprav je zimski beton enostavno pripraviti z lastnimi rokami: navodila se zmanjšajo na dodajanje posebnih aditivov proti zmrzovanju (na primer Antifreeze DS) v količini 1% po teži cementa.

Koristne stvari

  • Skupna moč lahko presega razred. V normalnih razmerah jakost betonske konstrukcije v 3 mesecih doseže 120%.
  • Odstranite opaž in hodite po monolitu po 3-4 dnehi Obdelava, gradnja sten na betonskih temeljih itd. morda v 10-14 dneh.
  • Pred uporabo polne moči ni zaželeno uporabljati udarnih instrumentov.. Če je potrebna obdelava, je priporočljivo rezati armirani beton z diamantnimi kroglami in diamantnimi izvrtinami v betonu: v tem primeru se ne morete bati razpok in čipov.
V krožni žagi za foto diamant.

Zaključek

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

Videoposnetek v tem članku ponavadi vsebuje dodaten material. Uspehi!

Dodaj komentar