Различают естественное и искусственное твердение бетона. Естественное твердение можно ускорить, применяя быстротвердеющие цементы, жесткие бетонные смеси, добавки-ускорители твердения. Искусственное твердение – так называемая температурно-влажностная обработка, используемая в заводских условиях.
Для получения 70% прочности надо было бы выдерживать изделия в формах в нормальных условиях не менее 7 сут, что потребовало бы громадного количества форм, большого увеличения производственных площадей. Поэтому одной из главных задач в технологии бетона является усовершенствование существующих и разработки новых методов ускорения твердения бетона.
Широко применяют методы тепловой обработки бетона, которые дают возможность повысит температуры бетона при обязательном сохранении его влажности. В результате увеличивается скорость химических реакций взаимодействия цемента в водой и значительно повышается начальная (суточная) прочность бетона.
На заводах сборного железобетона чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80-85°C или выдерживание в среде насыщенного пара при 100°C. Стремятся применять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать условия, благоприятствующие гидратации цемента.
Современные способы ускорения твердения бетона в построечных условиях
Пропаривание при нормальном давлении осуществляют в пропарочных камерах периодического или непрерывного действия. В первом случае отформованные изделия, находящиеся в формах или поддонах, загружают в камеру с крышкой, которая имеет водяной затвор, препятствующий потере пара.
В камеру подают пар, и температура постепенно (со скоростью 15-20°C/ч) повышается до максимальной (80-100°C). При этом изделия прогреваются на всю толщину. Затем дается изотермическое выдержка, после которой изделия медленно охлаждаются. Постепенный подъем температуры и постепенное охлаждение обеспечивают более полную гидратацию цемента и предотвращают появление трещин в изделиях.
Продолжительность пропаривания зависит от химико-минералогической характеристики цемента и состава бетона: для изделий из подвижных бетонных смесей – 4-8ч. Режим пропаривания устанавливают после опытной проверки.
Прочность пропаренного бетона (т.е. примерно через 1 сут. После изготовления) составляет около 65-75% от марки. Следовательно, пропаривание при нормальном давлении увеличивает скорость твердение бетона примерно в 7-8 раз.
Различают туннельные и вертикальные камеры тепловой обработки непривычного действия. Формы – вагонетки с отформованными изделиями в этих камерах последовательно проходят три зоны: подогрева, изотермической выдержки и охлаждения, в этих камерах процесс типовой обработки изделий осуществляется с использованием принципа противотока. Пар поступает в верхнюю зону камеры через перфорированную трубу. Холодные изделия движутся вверх навстречу все более горячей паровоздушной среде. После прохождения зоны изотермического прогрева изделия опускаются вниз и постепенно охлаждаются.
BM: Как ускорить твердение бетона
Для изделий из ячеистых бетонов весьма эффективно запаривание в автоклаве осуществляемое насыщенным паром высокого давления (0,8-1,3 МПа) с темпиратурой 175-200гр.
При электропрогреве в качестве источника тепла используют электрическую энергию. Для прогрева бетона применяют трехфазные переменный ток нормальной частоты (50Гц). Постоянный ток не пригоден, так как от вызывают расположение воды. Распределение тока в уложенном бетоне осуществляется через металлические электроды, располагаемые или на поверхности бетона, или внутри него.
Значительный эффект дает применение кратковременного электроразогрева бетонной смеси до температуры 80-90 гр. в специальных бункерах током напряжения 380В. Предварительно разогретую смесь укладывают в форме и уплотняют. Выделение тепла при гидратации цемента способствуют поддерживанию повышенной температуры твердеющего бетона и ускорению его твердения.
Способ предварительного электропрогрева смеси успешно применяют при зимних бетонных работах.
Обработка лучистой энергией эффективна для тонкостенных полых изделий. Излучатели инфракрасных лучей в виде нагревательных устройств, обогреваемых электрическим током или газом, помещают в пустоты изделий. Стенки конструкции или изделия поглощают лучистую энергию, которая аккумулируется в бетоне в виде тепла.
Небольшие добавки укрепляют процессы
твердения цемента. Дозировка хлористого кальция составляет 1-2% от массы
цемента. Увеличение добавки хлористого кальция может провести к коррозии
стальной арматуры, а также к появлению высолов на поверхности бетона.
— подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе исследований и экспертизы, можно в разделе: «Исследование конструкций и материалов. Экспертиза деталей, изделий, узлов, элементов и пр.»
Добавка хлористого кальция в 2-4 раза увеличивают начальную прочность бетона, а прочность бетона в возрасте 28 сут остается примерно той же, что и без добавки. При введении хлористого кальция надо учитывать, что он оказывает пластифицирующее действие на бетонную смесь и дает возможность на 5-6% уменьшить количество воды затворения, а соответственно и расход цемента при изготовлении бетона.
Комплексное использование методов ускорения твердения бетона дает наибольший технико-экономический эффект.
Источник: tse.expert