Indholdet af artiklen
Efter afslutningen af monolitisk arbejde begynder et temmelig langt eksponeringsstadium og styrkeforstærket armeret beton. Vi fortæller dig, hvilken slags pleje konkret har brug for under hærdning, hvordan man kan fremskynde den, og hvilke fysiske og kemiske fænomener, der ledsager denne proces..
Hærdning af kemi
Konstruktionen af betonkonstruktioner, der fuldt ud opfylder designegenskaberne, er en reel kunst, der ikke kan forstås uden at forstå den komplekse og kontinuerlige række af transformationer, der finder sted i materialets struktur. Prototyperne af bygningsbindemidler, der vagt minder om moderne cement, optrådte allerede i 3. eller 2. årtusinde f.Kr. Sammensætningen og forholdet mellem komponenterne i sådanne blandinger blev imidlertid udvalgt udelukkende eksperimentelt indtil slutningen af 1700-tallet, hvor den såkaldte “romerske cement” blev patenteret. Dette var den første milepæl i den videnskabelige tilgang til udvikling af strukturbeton..
Den kemiske natur af hærdningen af moderne cement er meget kompleks, den inkluderer en lang kæde af processer, der flyder ind i hinanden, hvor først de enkleste kemiske bindinger dannes, og derefter stadig stærkere fysiske bindinger, hvilket fører til dannelse af et monolitisk stenlignende materiale. Det giver ingen mening at betragte disse processer i detaljer for en person uerfaret i kemi som videnskab, det er meget mere nyttigt at vurdere de eksterne tegn på sådanne fænomener og deres praktiske betydning.
I moderne konstruktion anvendes en overvejende Portland cementblanding bestående af fyret ler, gips og kalksten og fra kemisk synspunkt fra oxider af calcium, silicium, aluminium og jern. Primære råvarer gennemgår varmebehandling og fin slibning, hvorefter komponenterne blandes i en nøjagtigt defineret andel. Hovedformålet med forarbejdningen i produktionsprocessen er at bryde de naturlige kemiske og fysiske bindinger af stoffer, som derefter gendannes i nærværelse af vand. Cement hærder i modsætning til ubehandlet ler og kalk på grund af ikke tørring, men hydrering, så dets befugtning efter endelig hærdning ikke fører til blødgøring og en stigning i viskositeten.
Betonens styrke
I modsætning til atmosfæriske bindemidler, der hurtigt hærder i luft, hærder cement næsten hele levetiden for betonkonstruktioner. Dette skyldes, at stoffer forbliver i tykkelsen af det frosne produkt, som ikke har haft tid til at reagere med vand. Faktisk tilsættes vand til produktionen af en betonblanding i en mængde, der åbenbart er utilstrækkelig til reaktion af alle partikler i mineralbindemidlet. Dette skyldes det faktum, at det forøgede vandindhold i beton fører til dets delaminering, betydelig krympning under hærdning og udseendet af indre spændinger..
Ikke desto mindre reagerer resterne af mineralstoffer fortsat, da beton har et ikke-nul fugtighedsindhold i dens tykkelse. På grund af dette forekommer dets hærdning ikke øjeblikkeligt, men over lang tid. I hele hærdningsperioden kan den mest intensive periode skelnes, hvilket for beton på Portland cement er 28-30 dage. Hvis betonproduktet i denne periode er under passende forhold, antager det 100% af konstruktionsstyrken. På samme tid, på kun 6–8 dage med hærdning, når styrken af beton 60-70% af mærkestyrken, og en tredjedel af den designstyrke, produktet får, allerede inden for 2-3 dage.
Sæsonbestemte detaljer
Hærdningen af blandinger på et cementbindemiddel ledsages af to processer – en svag stigning i volumen og varmefrigivelse. På grund af dette kan forløbet til hærdningsreaktioner variere betydeligt afhængigt af eksterne forhold..
Først skal du håndtere stigningen i volumen. Denne proces har visse praktiske fordele: den letter lettere adskillelse af forskallingen og forudstrækker armeringen, øger kvaliteten af vedhæftning og tillader stålet at opdage trækbelastningen næsten umiddelbart efter dens forekomst og omgå stadiet med elastisk deformation. Negative konsekvenser af udvidelse opstår i situationer, hvor beton er begrænset af form, f.eks. Når man hælder betonpapir, dybler i præfabrikerede monolitiske strukturer og produktionen af produkter i stift, fast forskalling. I sådanne tilfælde kræves en komprimerbar skalindretning for at kompensere for lineær ekspansion..
Frigivelse af varme kan have både positive og negative effekter. Først skal du forstå, at opvarmningen af hærdebetonmassen er mest udtalt i de første 50 timer efter tilberedning af blandingen. Opvarmningsintensiteten stiger i forhold til produktets dimensioner, fordi det er vanskeligere at fjerne varme fra betonen. Du skal også tage højde for, at beton med et højt cementindhold opvarmes mere end lav kvalitet.
Ved lave lufttemperaturer gør betonens evne til at varme op under hærdning det relativt let at opretholde normale temperaturforhold. I betragtning af, at minimumstemplet for betonarbejde under normale forhold er +5 ° C, kan produkter hældes i et fast forskalling lavet af ekspanderet polystyren, selv i frost ned til -3 ° C: den egen varmefrigivelse opretholder den krævede temperatur. Selv almindelige betonkonstruktioner kan beskyttes med isolerende materialer for at opretholde det ønskede temperaturregime eller for at udstyre drivhuse, hvor en positiv temperatur simpelthen opretholdes. Det er vigtigt at bemærke, at når betonen har sat 50-60% af sin styrke, har frost ikke en destruktiv virkning, fordi grunden til, at det meste af vandet allerede har haft tid til at reagere. Hårdningshastigheden falder imidlertid til næsten nul, hvilket skal tages i betragtning ved bestemmelse af eksponeringstiden.
I varmt vejr har den naturlige opvarmning af betonblandingen en negativ effekt. Vand fordamper for hurtigt fra overfladen, derudover provoserer opvarmning lineær ekspansion, ledsaget af åbning af revner, hvilket er uacceptabelt under hærdningen af beton. Derfor skal massive produkter, der udsættes for solen, konstant fugtes og afkøles med rindende vand mindst i de første 7-10 dage efter hældning. Resten af hærdningstiden kan betonen forblive under dækslet på polyethylenfilmen.
Acceleration af setting og styrkeudvikling
Afhængigt af mærket tager beton 20-30 timer for endelig at tage form, hvorefter det kan hældes rigeligt med vand for at intensivere hærdningsprocessen. Høj temperatur fremmer også accelereret hærdning, men kun under forudsætning af, at opvarmningen er ensartet i tykkelsen af det støbte produkt. Så på fabrikkerne af betonvarer accelereres hærdningen ved at sprøjte produktet med damp ved en temperatur på 70-80 ° C, men man skal huske, at opvarmning over 90 ° C er ødelæggende for hærdning af beton.
Den maksimale styrkeudviklingshastighed kan sikres ved det korrekte vand-cementforhold for den forberedte blanding, fastlagt af GOST 30515 2013. Du kan også fremskynde processen ved at tilsætte forskellige tilsætningsstoffer: calciumchlorid, natriumsulfat og klorid, natriumcarbonat (soda). Men det skal huskes, at brugen af indstilling af acceleratorer er begrænset af deres begrænsende indhold såvel som af typen betonstruktur, mærket beton og armering og den anvendte cementtype. GOST 30459–96 kan give mere klarhed om dette spørgsmål..
Afslutningsvis skal det bemærkes, at det inden for anlægsarbejder er behovet for at fremskynde hærdningen af beton ekstremt sjældent. Beton tilegner sig det meste af mærkestyrken temmelig hurtigt, derfor, i tilfælde af hældning af gulve eller forstærkede bælter, kan byggeriet fortsættes allerede 7-10 dage efter afslutningen af monolitiske arbejder. Hvis vi taler om fundamentet, er det næsten ingen mening at fremskynde hærdningen: bygningens bund skal undergå svind inden for et år, så det understøttende jordlag har tid til at stabilisere sig og mulig forvrængning kan fjernes med et korrigerende lag eller under konstruktionen af kassen.
Hvordan kan man øge sin styrke på en konkret måde, og hvilke metoder kan man bruge til at fremskynde hærdning? Jeg er interesseret i at vide mere om træningsteknikker og strategier, der kan hjælpe med at opnå maksimal styrke og hurtigere hærdning. Kan du give mig nogle konkrete råd og anbefalinger? Tak!