Doba schnutí betonu. Jak rychle schne betonová směs? Jak beton tvrdne?
Při stavebních pracích na předměstském místě se často používá beton. Zdálo by se, že by to bylo tak složité - připravit díru, bednění, namíchat maltu a nalít - to je vše, co je potřeba pro úspěšnou stavbu. Tím to však nekončí. Po nalití musíte roztok pečlivě sledovat a pečovat o něj. Pro správnou péči o něj je nutné znát dobu schnutí.
Hydratační reakce, ke kterým dochází u cementu, proces spouštění rukojeti, ztráta její zpracovatelnosti během prvních hodin s následnými obtížemi při zakládání a hutnění, mohou být hlavními faktory, které omezují tuto dobu používání betonu.
Doprava předem namíchaného betonu do staveniště by měla být provedena co nejdříve, aby se minimalizovaly účinky zamrzání a nefunkčnosti, spíše než aby se zabránilo řádnému načtení a dokončení po spuštění. V normální podmínky Obvykle dochází k mírné ztrátě konzistence během prvních 30 minut poté, co portlandský cement začne hydratovat. Když je beton udržován ve sníženém stavu míchání nebo periodicky přemícháván, může časem dojít k určitému snížení slev, což obvykle nepředstavuje vážné riziko pro nakládání a hutnění čerstvého betonu během prvních 90 minut.
Schéma podlahy.
Pokud se nestaráte o nalitou a distribuovanou maltu, pak základna plotu nebo základ, cesty - vše může prasknout, což v důsledku toho několikrát sníží pevnost materiálu.
Péče
Provádění péče o řešení zahrnuje celou řadu specifických opatření, pomocí kterých můžete vytvořit nejoptimálnější podmínky pro stárnutí tohoto materiálu. To mu umožní získat sílu, která je deklarována speciálně pro tuto značku.
Zpracovatelnost betonu je vlastnost, která určuje úsilí potřebné ke zpracování množství čerstvého betonu s minimální ztrátou stejnoměrnosti. Termín "manipulace" zahrnuje operace na raná fáze, jako je spouštění, zhutňování a dokončování.
Při vysokých teplotách životní prostředíčerstvý beton tvrdne za kratší dobu než beton vystavený normálním podmínkám a tato rychlá klika snižuje zpracovatelnost během procesů aplikace, hutnění a dokončovacích prací. Obecně platí, že počáteční a konečné manipulační časy se snižují s rostoucí teplotou vytvrzování, což je zjevně způsobeno zvýšením rychlosti hydratace cementu s teplotou, zejména v počátečních okamžicích. Hlavními faktory ovlivňujícími zpracovatelnost betonu jsou odpařování, hydratace, nasákavost a míchání.
Péče se provádí za účelem:
- minimalizovat smrštění roztoku;
- pomoci konstrukci získat potřebnou pevnost v krátké době pro delší provoz;
- chránit roztok před deformací v důsledku teplotních změn;
- zabránit předčasnému vysychání nebo poškození.
Abyste mohli provádět včasnou údržbu položené cementové malty, musíte začít ihned po položení malty do bednění.
Co je třeba pamatovat na betonové základy
Ztráta kontaminace čerstvého betonu je normální a lze ji definovat jako ztrátu tekutosti v průběhu času. Delší míchání betonu urychluje tvrdnutí a také rychlost ztráty znečištění, což je obecně nepohodlné zejména při dlouhých přepravních časech, jak je tomu u předem namíchaného betonu obvykle.
Zvýšení pevnosti v tlaku bylo pozorováno se zvyšující se dobou míchání, kdy nebyl proveden žádný postup úpravy proti zanášení. Pro usnadnění uvolnění a získání dostatečného povrchu betonu se však tato ztráta skete obvykle koriguje přidáním vody. Na konci 150 minut míchání je pozorována ztráta pevnosti více než 40 % oproti počáteční pevnosti betonu.
Prvním krokem je pečlivá kontrola samotného bednění, aby bylo možné posoudit bezpečnost plánovaných rozměrů a vyloučit případné netěsnosti nebo praskliny. Pokud jsou i přesto zjištěny závady, je nutné je neprodleně co nejdříve odstranit. Během jedné nebo dvou hodin mohou být zcela opraveny.
Tato praxe by měla být opuštěna v předpisech pro kontrolu vody, protože pro tento účel lze použít superplastifikátory, aniž by to nepříznivě ovlivnilo ostatní vlastnosti betonu. Aditiva chemicky interagují s míchačkami betonu a ovlivňují jejich výkon v čerstvém i ztvrdlém stavu. Mohou zlepšit zpracovatelnost čerstvé směsi nebo pevnost či trvanlivost ztvrdlého betonu. Důvody, proč jsou superplastifikátory vhodnější než jiné chemické substance, je množství zlepšení, kterého lze dosáhnout jejich používáním.
Schéma konstrukčního návrhu.
- aby roztok získal požadovanou pevnost, je nutné jej co nejvíce chránit před různými nárazy nebo jinými mechanickými vlivy;
- zpravidla, aby se zabránilo praskání, ihned po pokládce zakryjte povrch položené cementové malty plastovou fólií nebo vlhkým hadříkem;
- nejprve - po dobu jednoho nebo dvou dnů - se musíte snažit udržovat vlhkostní režim. Je třeba si uvědomit, že normální vlhkost při vyschnutí roztoku je 90-100%. Jinými slovy, cementové konstrukce vyžadují přebytečnou vodu.
Co může vyplynout z nedodržení požadované vlhkosti při vysychání betonové směsi?
Snížení pevnosti v tlaku u těchto betonů, kde byla obnova obnovena přidáním superplastifikátoru, je tedy menší než snížení pevnosti u těch betonů, které jsou kontrolovány čistá voda. U betonu upraveného superplastifikátorem bylo pozorováno i malé zvýšení pevnosti v tlaku. Po 90 minutách míchání byl zaznamenán nárůst asi o 30 % vzhledem k počáteční pevnosti betonu a asi o 10 % po 150 minutách betonování. Superplastifikátory jsou dobrou alternativou pro zlepšení vlastností betonu, zejména při udržování kontroly v průběhu času, včetně reindikace v případě potřeby.
- Za prvé, beton sám nezíská potřebnou pevnost.
- Kromě toho bude podléhat odlupování písku obsaženého ve směsi a v důsledku toho zvýšené absorpci vody. Takový beton vykazuje malou odolnost vůči povětrnostním vlivům a chemické vlivy. U takového materiálu se mohou vyvinout trhliny v důsledku předčasného smrštění.
Čerstvě položený beton má mnohem větší objem než stejný beton, který vyschl.
V několika praktických situacích je nutné kontaminaci sanovat, ale pokud to má s vodou přímý negativní dopad na konkrétní vlastnosti, jak je podrobně popsáno v již provedených studiích, pak je použití přísady superplastifikátoru dobrou alternativou.
V těchto případech se střetávají dvě reality. Otázka, zda by měl být beton použit za těchto podmínek, existuje, protože neexistují žádné konsolidované znalosti o konečných vlastnostech použitých betonů s dobou míchání, která již přesáhla dobu specifikovanou zákonem. Jak již bylo řečeno, a protože existuje jen málo údajů a výzkumů, které by analyzovaly toto časové období pro míchání a dopravu betonu, je potřeba prohloubit a rozšířit znalosti v souvislosti s účinky na vlastnosti použitého betonu v čase, než je uvedeno v normě. oprávněné.
Proto je u nově kladeného betonu potřeba maximální vlhkosti - aby postupně zmenšil svůj objem na požadovaný stav, aniž by došlo k nějaké deformaci.
Pokud cementový roztok nedostane požadované procento vlhkosti, pak v něm vznikají strukturální nebo vnitřní tzv. pnutí, kvůli kterým se mohou objevit trhliny.
Materiály a experimentální program. Identifikace a výběr materiálů použitých ve studii vycházely ze současného scénáře konkrétních měřicích instalací v regionu Porto Alegre. Cement použitý v této studii je kompozitní portlandský cement. Jejich vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1.
Voda byla využívána z městské zásobovací sítě Porto Alegre. Betony byly vyrobeny v laboratorních i reálných vahách ve specifickém měřicím centru pro všechny stanovené veličiny, celkem tedy 30 kombinací. Tato struktura je znázorněna na obrázku 1.
Prvním příznakem nedostatku vlhkosti jsou povrchové trhliny v lití betonová malta. Pokud nebudou přijata opatření, takové trhliny proniknou hluboko do betonu a zbaví nalitou směs pevnosti.
- Dobu schnutí ovlivňují i různé klimatické srážky: čím silnější je vliv slunce a větru, tím rychleji směs schne;
- Beton po určitou dobu získá určitou pevnost. Například za přibližně 8 hodin může cementová směs dosáhnout hodnoty pevnosti 1,5 MPa. V tomto případě je nutné povrch položeného roztoku důkladně navlhčit.
V žádném případě v tuto chvíli beton nestříkejte proudem vody. Nalitý roztok je nutné opatrně zalévat disperzní zálivkou.
Zvolený cement byl založen na typu cementu přítomného v několika specifických měřeních v regionu Porto Alegre, včetně společnosti, ve které jsou studie reprodukovány ve skutečném výrobním měřítku. Vzhledem k reprodukci v reálném měřítku jsou dávky odebrané po standardním dávkovacím zařízení charakterizovány složením cementu, přírodního písku, štěrku 0, štěrku 1, vody a plastifikační přísady. Těžké kamenivo se skládá z 85 % štěrku 19 mm a 15 % štěrku 9,5 mm a dávka změkčovadla je 0,6 % hmotnosti cementu.
Schéma betonového základu.
Pro větší pohodlí zakryjte strukturu hadrem namočeným ve vodě a podle potřeby ji navlhčete. Při zvlhčování je však potřeba hlídat venkovní teplotu.
Při teplotách pod +5 °C je tedy třeba zastavit zálivku a konstrukci co nejtěsněji zakrýt stavebními materiály, které zadržují teplo. Například pěnový polystyren nebo minerální vlna, stejně jako hadry nebo piliny.
Kromě čerstvě namíchaného betonu a při době míchání 6 hodin byly přijaty další mezilehlé body pro lepší pochopení chování během těchto časných dob míchání. Byly však zvoleny časové intervaly 2 hodiny, protože existovala možnost dalšího času navíc, bylo to bráno jako 5 hodin místo 3 hodin, protože je jasné, že čím konkrétnější zůstává, tím větší je pravděpodobnost změn analyzované vlastnosti.
Výzkumným návrhem je zachovat vlastnosti betonu pomocí polykarboxylátových superplastifikačních přísad po dobu 6 hodin po počátečním promíchání materiálů, kdy jsou částice cementu poprvé v kontaktu s vodou.
V případě, že je zvláště nutné udržovat konstantní vlhkost roztoku, musí být celá konstrukce na nějakou dobu pokryta speciální fólií o tloušťce nejméně 0,2 mm.
Při spojování částí fólie se pokládají překrývající se tak, aby se konce navzájem překrývaly alespoň o 30 cm. Pokud je možné spoje přelepit páskou, vyplatí se to. Tento druh „krytu“ zabrání odpařování vlhkosti z roztoku a zachová jeho pevnost.
Jak urychlit tvrdnutí betonu
Po úplném přidání materiálů se míchačka na beton nechala točit přibližně pět minut, aby se zajistila dobrá homogenizace materiálů pro následné testování účinnosti směsi. Po testování přidáním superplastifikátoru byla procedura skip restaurování uvedena do původního stavu směsi, po které následovalo formování po dobu stanovenou pro studii. Období mezi kontrolními cykly cisternového vozu se liší od domíchávače betonu v laboratoři, protože vůz nelze nakládat betonem příliš dlouho, aniž by se s cisternou pohybovalo, jak je uvedeno v návodu k obsluze.
Závislost na povětrnostních podmínkách
Betonování za různých povětrnostních podmínek vyžaduje určitou dobu tvrdnutí.
Při provádění stavebních prací pomocí malty všichni stavitelé zaznamenávají zpomalení tuhnutí, což znamená, že pevnost takové cementové malty se tak brzy neobjeví.
Proces obnovy slev lze představit na Obr. 2. Vzorky po modulaci byly uchovávány na chráněném místě zakrytém plastovou fólií po dobu prvních 24 hodin, aby se zabránilo odpařování vody, jakmile byly odebrány a správně identifikovány.
Kontrolní období tvrdnutí betonové směsi
Výsledky byly analyzovány ve věku 28 dnů. Bylo rozhodnuto analyzovat pevnost v tlaku, protože to je hlavní vlastnost betonu. Za tímto účelem bylo pro každou směs vytvarováno celkem 15 vzorků, tedy 3 pro každou dobu míchání.
Pokud venkovní teplota nepřesáhne +5 °C, pak dosažení tvrdosti, které beton dosahuje při +20 °C, bude trvat dvakrát déle.
Pokud teplota klesne na nulu, nabírání síly se prakticky zastaví. Směs samozřejmě ztuhne, ale vytvoří se v ní systém kapilární póry. Vlivem mrazu může veškerá voda, která je v pórech betonu, zcela zmrznout. Výsledkem je, že vzniklý led silně tlačí na póry v cementové směsi, což může předčasně zničit strukturu betonové konstrukce.
Obrázky 3 a znázorňují průměrné výsledky odolnosti získané pro beton vyrobený v laboratoři a ve specifickém měřicím středisku. Získané výsledky ukazují, že i když je beton udržován v procesu míchání po dobu až 6 hodin podle přijatého postupu, je zachována průměrná pevnost v tlaku získaná ve 28 dnech stáří. Výsledky této analýzy jsou uvedeny v tabulce 3.
Izolované chování každé z těchto proměnných je znázorněno na obrázku 5. Doba míchání byla významná. Toto chování lze znázornit na obr. 5. století Je zřejmé, že doba míchání byla signifikantní v závislosti na průměrném výsledku získaném během 5 hodin, kde došlo k mírnému poklesu odporu a následně ke zvýšení. Po 6 hodinách bylo chování pevnosti v tlaku úplně stejné jako u nově namíchaného betonu. Pokud jde o místo výroby, může to být způsobeno specifickým objemem směsi ve skutečném stavu, který je výrazně větší než v laboratoři, tedy rozdíly z hlediska odpařování a procesu míchání betonu.
Proto dnes existují speciální druhy směsí, které jsou mrazuvzdornější.
Letní období
Pokud se stavba provádí za poměrně horkého počasí, je třeba mít na paměti, že beton tvrdne rychleji při vysokých teplotách. Směs se přirozeně zahřeje na teplotu okolí. Takové zahřívání negativně ovlivňuje jeho stav a začíná se deformovat, zejména v blízkosti povrchu.
Jedním z důvodů udržení průměrné pevnosti v tlaku po dobu 28 dnů u betonů udržovaných v dlouhodobém míchání po dobu až 6 hodin lze vysvětlit ztrátou vody do okolí s následným poklesem účinného mísícího poměru cementové malty. Podle těchto autorů bylo zvýšení rezistence po 28 dnech 15 %, respektive 27 %. Možný důvod Takové udržování nebo dokonce zvýšená pevnost v tlaku může být způsobeno tímto neustálým mícháním betonu během hydratačního procesu, což má za následek možnou destrukci prvních hydratačních produktů, které jsou větší a křehčí.
Doba, během které se mohou objevit trhliny, je od 4 do 16 hodin. Proto je nutné používat speciální rychle tvrdnoucí portlandské cementy. Jejich pevnostní stupeň je 1,5krát vyšší než obvykle, což podporuje rychlé vytvrzení při zachování všech jeho pozitivních vlastností.
V horkém počasí je proto rozumné provádět stavební práce ráno nebo večer a vyhnout se horkému odpoledni. V extrémních vedrech je třeba častěji zalévat vlhký hadřík, který zakrývá konstrukci.
Tabulka 4 ukazuje počáteční slevy získané s odpovídající ztrátou po dobu 2 hodin, během kterých nebyla přísada superplastifikátoru zahrnuta do směsi spolu s podmínkami prostředí zaznamenanými během výroby betonu. Tuto ztrátu zaznamenanou v prvních dvou hodinách lze nejlépe znázornit na obrázku 6.
Snížení viskozity roztoku
Po 2 hodinách míchání se do směsi přidají superplastifikační přísady, aby se redukce upravila na původní stav po dobu analyzovanou v této studii. Škodu měřenou v každém okamžiku, stejně jako její zvýšení způsobené přidáním přísady superplastifikátoru, lze vizualizovat na obrázcích 7, respektive pro laboratorní výrobu a v betonárně.
Pokud mluvíme o obecně uznávaných dobách sušení, pak je tato doba 28 dní. Po této době získá směs plnou sílu.
Vytvrzuje však v prvních dnech v závislosti na okolní teplotě a značce použitého cementu při přípravě roztoku. Právě v této době dochází k hlavnímu zvýšení konstrukční pevnosti.
Ve stavebních pracích lze tedy pokračovat po prvotním zatvrdnutí, které určuje další maximální životnost lití betonu, ať už je to základ, základ plotu nebo cesty na místě.
Když beton interaguje s vodou, tvrdne a stává se cementovým kamenem. K ovlivnění tohoto procesu je však nutné pochopit, co se děje: jak dochází k vytvrzení, na jakých faktorech závisí. Studium fází hydratace umožňuje vědcům vytvářet přísady do betonu, které urychlují tuhnutí a zlepšují jeho vlastnosti.
Výhody používání doplňků
Podniky vyrábějící železobetonové výrobky nebo vyrábějící transportbeton, používejte uvedené přísady a získejte hmatatelné výhody. Koneckonců, přísady vám umožňují:
- snížit spotřebu elektřiny a plynu, protože se snižuje doba napařování betonových výrobků;
- snížit mzdové náklady na vibrace;
- zvýšit rychlost balení bednění (formovací zařízení);
- šetřit cement;
- zlepšit vlastnosti transportbetonu a železobetonových výrobků.
Fáze tuhnutí betonu
Tato fáze trvá krátkou dobu – několik hodin. Jak dlouho bude nastavení trvat, závisí na okolní teplotě. Standardní teplota je 20 stupňů Celsia – to je tzv. návrhová teplota. Umožňuje betonu/cementu ztuhnout 2 hodiny po namíchání malty. Samotný proces tuhnutí trvá 1 hodinu To znamená, že přibližně 3 hodiny po smíchání lze říci, že beton/cement ztuhl. Ale pokud je teplota 0 stupňů, tato fáze trvá 15-20 hodin a začátek tuhnutí na nulovou teplotu nastává 6-10 hodin po smíchání směsi. Ale při vysokých teplotách je obraz opačný - napařování betonových výrobků ve speciálních komorách umožňuje urychlit tuhnutí na 10-20 minut.
V této fázi lze zabránit úplnému vytvrzení betonu/cementu. Koneckonců, roztok zůstává stále mobilní, a pokud jej neustále mícháte, proces tuhnutí se zpozdí - funguje tixotropní mechanismus. Proto je roztok dodáván v míchačce na beton, která směs nepřetržitě otáčí. Tím jsou zachovány jeho základní vlastnosti a vůbec se nesnižuje budoucí spolehlivost a pevnost betonu/cementu.
Nadměrné zpožďování doby otáčení má však negativní dopad na kvalitativní charakteristiky beton/cement. Bohužel k takovým případům dochází - když okolnosti vyšší moci neumožňují nalití roztoku do bednění a směs se musí míchat v míchačkách na beton po dobu 10-12 hodin podobné situace v horkém počasí, protože vysoká teplota vzduchu podporuje rychlé tuhnutí betonu/cementu. Nepřetržité otáčení zabraňuje ztuhnutí směsi, ale dochází v ní k nevratným změnám, které vůbec nezlepšují výkonnostní charakteristiky.
Fáze tuhnutí betonu
Jakmile je dokončena fáze tuhnutí betonu/cementu, začíná fáze tvrdnutí. Směs leží v bednění, ztuhla a nyní tuhne. Vzhledem k tomu, že normy uvádějí dobu vytvrzování 28 dní, mnozí se domnívají, že toto je poslední období. Ve skutečnosti proces tvrdnutí a získávání pevnosti transportbetonu nebo železobetonových výrobků trvá roky. 28 dní je regulovaná lhůta, která umožňuje použití betonových výrobků s určitou zárukou. Během těchto čtyř týdnů se pevnost betonu/cementu velmi dynamicky zvyšuje a poté dochází ke zvyšování tvrdosti pomalým tempem. To se děje díky složkám obsaženým ve směsi, které zajišťují její hydrataci.
Betonové komponenty
Při míchání cementové/betonové malty reagují její hlavní složky s vodou. Během fází tuhnutí a tuhnutí se jejich chování výrazně liší. Některé přísady reagují s tekutinou ihned po smíchání, jiné po chvíli a další nevykazují žádnou aktivitu. Zde jsou složky betonové/cementové směsi:
- trikalciumsilikát - C3S;
- dikalciumsilikát - C2S;
- trikalciumhlinitan - C3A;
- tetrakalcium aluminoferrit - C4AF.
Úloha trikalciumsilikátu
Minerál C3S (vzorec 3CaO x SiO2) pomáhá zvýšit pevnost betonu/cementu nejen během 28 dnů, ale i mnohem déle. I když samozřejmě nejvýrazněji se na pevnosti C3S podílí v prvním měsíci existence betonu resp. železobetonová konstrukce. Trikalciumsilikát generuje teplo, když se do směsi přidá voda, poté se ohřev na krátkou dobu zastaví a obnoví se, když začne fáze tuhnutí. Celá tato fáze zahrnuje uvolňování tepla a během procesu kalení teplota postupně klesá. Právě trikalciumsilikát hraje hlavní roli při získávání pevnosti stavebním materiálem, a to i přesto, že první den po namíchání směsi je v ní aktivnější další složka C3A.
Trikalcium hlinitan je nejrychlejší složkou
C3A (vzorec 3CaO x Al2O3) intenzivně pracuje od samého začátku fáze tuhnutí. V prvních dnech životnosti betonové/cementové konstrukce přispívá k rychlému nárůstu pevnosti - její reakční rychlost během doby tuhnutí je enormní. Ale prakticky se neúčastní fáze otužování a dalšího nabírání síly.
Dikalciumsilikát - pomocník ve fázi vytvrzování
C2S (vzorec 2CaO x SiO2) je neaktivní první čtyři týdny. Fáze tuhnutí a primární období tvrdnutí cementu probíhá bez jeho účasti. Na konci prvního měsíce aktivita jeho „příbuzného“ - trikalciumsilikátu - odezní. A dikalciumsilikát vstupuje do aktivní fáze. Jeho příznivý vliv na pevnost betonu/cementu přetrvává léta a přispívá k růstu této kvality. Mimochodem, dobu klidu C2S lze výrazně zkrátit, pokud se do směsi beton/cement použijí speciální přísady.
Inertnost tetrakalcium aluminoferritu
C4AF (vzorec 4CaO x Al2O3 x Fe2O3) je minerál, který nehraje prakticky žádnou roli při získávání pevnosti a tvrdnutí betonu/cementu. Pouze nanejvýš později zpevnění má vliv na zvýšení pevnosti konstrukce. Dopad je však zanedbatelný.
Všechny tyto komponenty vstupují do hry chemická reakce s vodou při míchání. Tato reakce podporuje expanzi, soudržnost a precipitaci minerálních krystalů, takže hydratace betonu/cementu je krystalizací směsi.
Zlepšení kvality betonu
Řada laboratoří a ústavů podrobně studuje proces hydratace jako celek a jeho jednotlivé fáze. Díky tomu mohou výrobci ovlivnit mnoho ukazatelů:
- začátek a konec tuhnutí směsi;
- její pohyblivost;
- mrazuvzdornost;
- voděodolný;
- odolnost proti korozi;
- síla, atd.
Hlavní roli při uplatnění tohoto efektu mají speciální přísady do betonu/cementu. A moderní zařízení, které zajišťuje přesné dávkování a důkladné promíchání, pomáhá dosáhnout vynikajících výsledků v rovnoměrnosti složení beton/cement.
