Твердение бетона

№60-1,

технические науки

В данной статье изучается бетон, его прочностные свойства на сжатии.

Похожие материалы

Бетон — это искусственный камень, полученный путем смешения цемента, гравия и воды. Цемент образует с водой цементный гель, который, обволакивая заполнитель, соединяет его в единое целое.

Свойства бетона зависят от времени и условий внешней среды, поэтому испытания бетона следует проводить в определенных условиях. Затвердевший бетон наиболее часто испытывают на прочность при сжатии, ввиду простоты этого испытания.

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона.

Класс бетона В — это кубиковая прочность в МПа, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в пяти случаях можно ожидать его не выполненным.

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что стандартные кубики (150×150×150 мм), изготовленные из бетона данного класса, в 95 % случаев выдерживают давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для бетона класса В25 по прочности на сжатие нормативное сопротивление Rbn, применяемое в расчетах, составляет 18,5 МПа, а расчётное сопротивление Rb — 14,5 МПа.

Испытания на прочность можно разделить на механические испытания с разрушением бетона и неразрушающие.

Неразрушающие бетоны — это бетоны, которые дают возможность повторять испытания на одном и том же образце, позволяея изучать изменение свойств бетона во времени.

Разрушающие методы испытаний бетона применяются в течение многих лет, но определенного стандартного испытании у данного метода нет. В разных странах применяют различные методы и приборы. Так как многие из этих методов являются лабораторными, которые принимались в научных исследованиях, надо учитывать особенности методов испытаний при вычислении прочности бетона.

В настоящее время строительство многоэтажных зданий стало довольно популярным. Высота многоэтажных зданий достигается благодаря современным материалам и развитию новых технологий. Такие сооружения в основном строятся на основе конструкций из железобетона. Качество таких домов обеспечивает армирование конструкции и прочность бетона.

Задачами исследования бетона являются:

  1. контроль над качеством бетонной смеси, используемая на строительных площадках.
  2. проверка застывших монолитных образцов в лабораторных условиях по всем основным параметрам.

После того как цемент, песок, крупный заполнитель и воду перемешали для получения раствора, между ними начинается сложное взаимодействие, в результате которого образуется совершенно новое соединение со свойственными ему характеристиками. Вода постепенно проникает в цементные зерна, минералы которых вступают с ней в химическую реакцию. Во время протекания этой реакции минералы превращаются в гидросиликаты калия. Этот процесс и называется затвердеванием бетона

Затвердевание не завершается за один день. Для того чтобы бетон обрел необходимую ему прочность и перестал быть пластичным, требуется определенный срок. Его и называют временем твердения. Застывание может длиться годами, что может значительно растянуть процесс возведения сооружений на очень долгое время [3].

Для достижения бетона своей марочной прочности, нужны благоприятные условия. К ним относят влажность воздуха и температуру окружающей среды.

При высокой температуре и влажности воздуха твердение идет быстро, а при низких - замедляется. Воздействие отрицательных и нулевых температурах воздуха процесс схватывания может остановиться. Оптимальная температура для твердения составляет 20-30 градусов выше ноля, влажность воздуха не должна быть ниже 90%. Путем проведения испытании было установлено, что наиболее активно при описанных условиях твердение происходит в первую неделю после заливки. За этот срок бетон может набрать до 70% своей прочности. 100-процентной прочности бетон достигает через 28 дней после заливки. Поэтому строительные работы можно продолжать не ранее чем через месяц после заливки. [4].

28 дней – это время застывания бетона. Однако в некоторых случаях нужно, чтобы процесс схватывания протекал быстрее. Это работы, проводимые в зимнее время, или необходимая распалубка объектов в ранние сроки. В таких случаях можно ускорить процесс застывания в десятки раз. Так как бетон созревает быстрее при высокой температуре и влажности, самым распространенным методом заводского ускорения является автоклавная обработка или запарка бетонного щебня. В таком случае всего за 15 часов бетон достигает прочности годичного созревания.

Для ускорения схватывания в смеси добавляют специальные вещества. Этот состав и количество добавок устанавливают экспериментальным путем в строительных лабораториях. В процентном соотношении ускорители к общей массе цемента не должны превышать установленные лабораториями цифры.

Например, сульфат натрия можно использовать даже в железобетонных конструкциях, предназначенных для функционирования в зонах воздействия блуждающего тока. Другие ускорители нежелательно добавлять в глиноземный цемент или в раствор конструкций, армированных предварительно упроченной при высокой температуре сталью. Использование ускорителей наряду с автоклавной обработкой еще больше сократит время, затрачиваемое на твердение бетона. Ускорить процесс затвердевания могут также обыкновенные портландцементы, при добавлении к ним мокрого или сухого вибродомола (цемента тонкого помола). В настоящее время выпускают и специальные быстротвердеющие бетонные смеси: [5].

Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что:

  1. Прочность бетона должен соответствовать проектной прочности
  2. Сами работы должны выполняться в строгом соответствии установленными требованиям и никак не в произвольном порядке. Они прописываются в специализированных государственных стандартах: ГОСТ 10180-90, ГОСТ 6133-99, и ГОСТ 12730.1-78.

Список литературы

  1. Дворкин Л., Дворкин О., Гоц В. Испытания бетонов и растворов. Проектирование их составов. М.: Просвещение, 2014.433 c.
  2. Аль мохандисин. URL: http://almohandsen.77forum.com/t10-topic (дата обращения: 18.10.2016).
  3. Черкасов Г. Введение в технологию бетона. M.: Наука, 1974.312 c.
  4. Рамачандран В. Добавки в бетон. M.: 1988. 572 c.
  5. Суздальцева А. Бетон в современной архитектуре. М.: 1981.208 c.
  6. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-28/11.htm