Timp de fixare a betonului: modele chimice și fizice. timp
Cât durează setul de beton? Ce procese apar în timpul transformării unei soluții semi-lichide într-un material solid? Cum influențează temperatura aerului aceste procese? Să ne dăm seama.
Apucați: Chimie și fizică
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»).
Pentru a clarifica: toate procesele în beton, strict vorbind, este mai corect să numim hidratarea cimentului. Din motive evidente, mult mai mult nisip quartz rezistent chimic și piatră zdrobită nu sunt implicate în reacție.
Model chimic
Atunci când cimentul Portland intră în contact cu apa, mai multe procese chimice încep în același timp, ducând la conversia oxizilor și a sărurilor de aluminiu și calciu în hidaluminat și hidrosilicat, respectiv.
Principalele reacții sunt următoarele:
- 3CaO*Al2O3+6H2O -> 3CaO*Al2O3*6H2O.
- Ca2SiO4+H2O -> Ca2SiO4*H2O.
- 3CaO*SiO2+H2O -> 3Ca2SiO4*H2O+Ca(OH)2.
Toate cele trei reacții au loc cu eliberarea unei cantități mici de căldură. Hidratarea completă a cimentului necesită amestecarea cu apă într-un raport de 1: 0,4; în același timp, aproximativ 60% din cantitatea totală de apă este implicată în procesele chimice reale. Fluidul rămas rămâne blocat în celulele viitorului beton, formând structura sa poroasă; se va evapora in cateva saptamani sau chiar luni.
În paralel cu hidratarea mineralelor cimentului constituente în masa betonului, au loc mai multe reacții mai lente, ceea ce conduce treptat la un set de betoane rezistente la marcă:
- Ca (OH) 2 din var cald, în combinație cu dioxid de carbon, se transformă treptat în CaCO3 de carbonat de calciu durabil și puțin solubil.
- Adăugarea de dioxid de siliciu la această reacție dă naștere silicatelor de calciu la fel de puternice și stabile.
Modelul fizic
Cum arată procesul în ceea ce privește procesele fizice care apar în masa betonului?
| Timp de la începutul hidratării | Procese de scurgere |
| 5 minute | Suprafața granulelor de ciment este acoperită cu cristale de ace de aluminat de calciu 3CaO * Al2O3. |
| 6 ore | Cristalele cresc într-o asemenea măsură încât încep să formeze o latură comună de cristal. Primele îmbinări spațiale apar între boabele de ciment. |
| 8-10 ore | 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 de ore | Silicații de calciu încep să deplaseze grâul aluminat, formând propria lor rețea puternică între materialele de umplutură solide. |
| 28 de zile | Piatra de ciment este complet compusă din cristale de silicat de calciu. Aluminatele extrudate. |
Timp de reacție
În general, cât de mult timp ambreiajele din beton sunt clare din tabelul anterior. După 6 ore, masa sa încetează să mai fie mobilă; după o zi, își pierde plasticitatea, dar rămâne fragilă. Puterea mărcii este câștigată de material în aproximativ o lună.
Referință: puterea mărcii corespunde forței maxime de compresie pe care betonul o poate rezista fără distrugere. Efortul este măsurat în kilograme pe centimetru pătrat. Astfel, betonul M200 trebuie să reziste la 200 kgf / cm2, M300 - 300 kgf / cm2, M400 - 400 kgf / cm2 și așa mai departe.
Cu toate acestea, tabelul de mai sus este valabil pentru așa-numitele condiții normale: + 18-22С la o umiditate relativă de aproximativ 60%. Ce se întâmplă atunci când abaterile într-o direcție sau alta?
| deviație | Influențat de |
| Scăderea temperaturii | La temperaturi scăzute (de la 0 la +18) viteza de reacție încetinește; setarea poate dura până la 5-7 zile. Atunci când temperatura betonului scade sub 0 grade, apa cristalizează și hidratarea cimentului Portland se oprește complet. |
| Creșterea temperaturii | La o anumită limită, reacțiile sunt accelerate; totuși, la 90 ° C și mai mult, apa începe să se evaporă structura cristalină în creștere mai rapidă decât reacționează cu ea. Ca urmare, întărirea se oprește din nou. |
| Umiditate scăzută | În aer uscat, apa se evaporă rapid din stratul de suprafață de beton, ceea ce duce la o scădere a rezistenței și a apariției fisurilor. |
| Umiditate crescută | La temperatură normală, aceasta conduce numai la o creștere a rezistenței finale a betonului în absența fisurilor. La temperaturi ridicate până la + 80 ° C într-o atmosferă saturată cu vapori de apă, un set de putere de 60-70% durează doar 16 ore. |
Cum să evitați abaterile de la modul normal?
- În timpul căldurii și a timpului uscat, structura în cofraje este acoperită cu zăpadă umedă, rumeguș umed sau udat cu apă de două sau trei ori pe zi.
- La temperaturi de până la -5 ° C, este suficient să se acopere și, dacă este posibil, să se izoleze betonul tânăr. Căldura eliberată în timpul hidratării nu va permite înghețarea apei.
- La temperaturi mai scăzute este necesară încălzirea. Alternativa este utilizarea de grade de iarnă de beton, care, datorită aditivilor speciali, sunt capabili să se fixeze la temperaturi negative.
Este util: datorită aditivilor anti-îngheț, prețul unui metru cub se mărește cu numai 100-300 ruble pe metru cub. De fapt, betonul de iarnă este ușor de pregătit cu propriile mâini: instrucțiunea este redusă la adăugarea de aditivi speciali anti-îngheț (de exemplu Antifreeze DS) într-o cantitate de 1% în greutate de ciment.
Lucruri utile
- Puterea totală poate depăși gradul. În condiții normale, rezistența unei structuri de beton în 3 luni ajunge la 120%.
- Puteți elimina cofrajul și puteți merge pe monolit după 3-4 zilei. Prelucrarea, construirea zidurilor pe fundații de beton etc. poate în 10-14 zile.
- Nu este de dorit să folosiți instrumente de percuție înainte de a obține o putere maximă.. Dacă prelucrarea este necesară, este preferabil să tăiați betonul armat cu cercuri de diamant și găuri de diamant în beton: în acest caz, nu vă puteți teama de crăpături și chipsuri.
concluzie
Надеемся, что предложенная вниманию читателя информация будет полезна ему при ремонте или строительстве (см.также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).
Ca de obicei, videoclipul din acest articol conține materiale suplimentare. Mult noroc!