Влияние времени и температуры на свойства бетона. - ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛЫ
16.05.2021

Влияние времени и температуры на свойства бетона.

Оптимальные начальные температуры при укладке бетона от +10 до +30 ° C. При начальной температуре выше +30 ° C благоприятное влияние более высокой температуры прекращается. Процесс гидратации наступает быстрее, достигнутые начальные значения прочности выше, но через 28 дней наблюдается разница, т. Е. Значения прочности ниже, чем в то же время при температуре + 15 ° C. Более высокие температуры особенно вредны для цементов с более высоким содержанием C3A. Температура внутри бетонных плит выше +50 ° C, когда в месте стыка возникает ряд усадочных трещин или чашеобразная деформация плит.

Низкие температуры, но все же выше точки замерзания, от +1 до +5 ° C, значительно продлевают гидратацию цемента, поэтому прочность растет очень медленно. Для строительной практики важно, чтобы при температуре чуть выше точки замерзания затвердевание начиналось в 3–9 раз дольше, чем при +20 ° C, и завершалось всего в 3–6 раз дольше, чем при нормальной температуре. Неполное застывание при заморозке практически прекращается, но при достижении температуры выше 5 ° С продолжается. Однако промерзание непоправимо в момент начала застывания, при повышении температуры бетон, промерзший от мороза, распадается.

При температурах выше 30 ° C начало схватывания затвердевает в два раза быстрее, чем при 20 ° C, поэтому мы должны учитывать ускорение схватывания в летние месяцы, а также при использовании горячих цементов портландского типа. Температура поставляемого цемента в летние месяцы может достигать 90 ° C. Это может не только увеличить скорость гидратации, но и вызвать другие сопутствующие явления, такие как образование комков цемента, которые не смешиваются и могут вызвать проблемы на полированных поверхностях пола и трещины быстрой усадки.

3.1 Зимнее бетонирование

С точки зрения климата мы различаем погоду с сильными морозами (<−10 ° C) и продолжительным морозным периодом и погоду с кратковременными заморозками (от 0 ° C до −10 ° C). В первом случае, помимо активной защиты, необходимо выполнить интенсивную пассивную защиту бетонной конструкции. Во втором случае достаточно активных методов защиты, чтобы защитить бетон от потери теплоты гидратации. Причины проблем с зимним бетонированием: Медленное увеличение прочности бетона. Гидратация значительно замедляется при температуре ниже + 5 ° C и почти прекращается при температуре ниже 0 ° C. Это также связано с приобретением прочности бетона. Обледенение в структуре бетона. Объем воды, переходящей в твердое состояние, увеличивается на 9%. Это создает гидравлическое давление в микроструктуре пор, и если бетон не имеет достаточной прочности, происходит локальное разрушение бетонной конструкции из-за напряжения растяжения. Следовательно, необходимо защищать бетон в период раннего твердения, пока он не достигнет минимальной прочности (сопротивления промерзанию) 5 МПа. Этой минимальной прочности недостаточно для многократного замораживания и оттаивания, так как образующиеся микротрещины расширяются и удлиняются при многократном замораживании, а после нескольких циклов происходит видимое разрушение бетона. Влияние отрицательных температур на качество бетонной конструкции можно разделить на три периода времени в зависимости от увеличения прочности бетона fck :

  • fck  ≤ 0,1 МПа — гидратация практически не началась, а при минусовых температурах гидратация прекращается. Если позже температура поднимется выше + 5 ° C, гидратация продолжается без нарушения и практически не происходит разрушения структуры и снижения конечной прочности. Частицы цемента с образовавшимся льдом могут двигаться, и по мере таяния кристаллов льда зерна цемента возвращаются в плотную группу.
  • fck  = 5 МПа — из-за воздействия отрицательных температур и образования льда в бетонной конструкции происходит разрушение, разрушается структура цементного камня, образуются трещины и бетонная конструкция разрушается, в дальнейшем не достигает необходимой прочности.
  • fck min от 12 до 15 МПа — твердеющий бетон может однократно замерзнуть без значительного повреждения конструкции и снижения конечной прочности. Однако бетон на этом этапе повышения прочности не устойчив к многократным циклам замерзания.

Перед бетонированием необходимо очень осторожно удалить снег и лед, попадающие в опалубку, желательно просушиванием горячим воздухом (пар менее подходит). Также очистите стальную арматуру от льда и прогрейте ее до температуры не менее + 5 ° С. Ни в коем случае не бетонирование на замерзшем и обледенелом рабочем шве. Несоблюдение этих мер приведет к снижению сцепления бетона со сталью и старым бетоном, а также из-за неубранного снега и льда при его таянии, увеличит коэффициент воды в контактном слое бетона и, таким образом, снизит сцепление.

Очень эффективная защита бетона от замерзания — это использование теплоты гидратации цемента. Использование теплоты гидратации очень эффективно в массивных конструкциях, но поверхность бетона охлаждается холодным наружным воздухом, и между центром конструкции и ее поверхностью возникает большая разница температур. Температурные градиенты сопровождаются различным тепловым расширением и приводят к образованию трещин в бетоне.

Остатки льда или инертные заморозки вызывают локальное увеличение воды на месте первоначального льда во время таяния. При закрытии поверхности пола (заливка, переворачивание поверхности и т. Д.) В определенных местах возникают высокие парциальные давления водяного пара, которые впоследствии вызывают локальные повреждения бетонных поверхностей, которые отслаиваются примерно через 12-24 часа. Температура бетона перед укладкой не должна опускаться ниже +10 ° C и желательно использовать ускорители твердения с максимально возможным снижением водного коэффициента за счет использования эффективного суперпластификатора.

3.2 Летнее бетонирование

Под воздействием солнца и особенно ветра вода, необходимая для гидратации, преждевременно удаляется из бетона. Поэтому важно затемнение и покрытие поверхностей увлажненными материалами.

Как только исчезает опасность оплавления поверхности, необходимо затуманивание, распыление не очень подходит. Используемая вода не должна иметь разность температур> 10 ºC по сравнению с температурой поверхности бетона, в противном случае существует риск появления трещин на поверхности. Затвердевающие поверхности должны быть защищены от дождя. Во время атмосферных осадков бетонная поверхность может быстро остыть, что нежелательно, как упоминалось выше.

При более высоких летних температурах бетон твердеет и затвердевает, и вода интенсивно испаряется с поверхности бетона, что может вызвать трещины в бетоне. Время обработки бетона значительно сокращается (см. Таблицу 1).

Табл. 1: Время обработки бетона при более высоких температурах в минутах
Температура Консистенция
F  > 500 мм
21 ° С 80 мин
30 ° С 70 мин
45 ° С 60 мин
60 ° С 30 минут

Во время бетонирования применяются следующие меры, чтобы температура бетона не превышала +30 ° C:

  • снизить воздействие прямых солнечных лучей на агрегаты, механизмы,
  • использовать цементы с низкой теплотой гидратации и возможно замедляющими добавками,
  • бетон ночью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *