Содержание
ПРОПАРИВАНИЕ БЕТОНА
16 Февраля 2017
Пропаривание, то есть — обработка не отвердевшего бетона паром, применяется при заводском изготовлении серийных железобетонных изделий. Работа пара выражена в таком нагреве железобетонного тела, при котором исключена потеря этим телом воды за счет испарения. Эта особенность, заключающаяся в предупреждении потери воды бетоном, является ключевой – другие способы нагрева бетона стимулируют испарение и потерю бетоном воды из нормативно необходимого ее количества.
Любой инженер в старые времена поинтересовался бы возможностью устройства уурытия над таким фунлдаментам, а еще лучше – помог бы с закзом.
Однако пропаривание – типично заводская технология. Получение пара в построечных условиях не только хлопотное, но и опасное дело, требующее отвлечения значительных ресурсов, к тому же эта операция вносит определенные коррективы в привычные технологии стройплощадки. Экономическое обоснование пропаривания также не всегда благоприятно отражается на бюджете стройки. Пропаривание на практике применяется не так уж часто.
Пропаривание бетона в индивидуальном строительстве и на самодеятельной стройке
Главное преимущество пропаривания – гарантированное очень быстрое твердение бетона и полный набор расчетной прочности без потерь качества позволяют считать этот метод привлекательным для самодеятельного строительства. Грамотно выполненное пропаривание бетона приводит к выгодным для индивидуального застройщика результатам:
- Быстрый набор прочности способствует более рациональному темпу строительства, без длительных перерывов
- Многие бетонные работы удается завершить непосредственно перед началом зимних морозов
- Застройщик может быть уверен в качестве бетона, если смесь составлена правильно, согласно рецептуре из нормативной и справочной литературы.
В нужных случаях правильно обратиться за помощью к специалистам – любая лаборатория неразрушающего контроля может проверить полученный пропариванием бетон и даже выдать экспертное заключение. Проверка выполняется традиционными ударными методами. Выгодно одновременно проверить и качество укладки и вибрирования бетона – его однородность может быть проверена ультразвуковым дефектоскопом.
Для правильного выполнения пропаривания нужно помнить о таких особенностях:
- Обработка паром не должны приводить к неравномерному нагреву конструкции
- Обработка паром деревянной опалубки может привести к ее разбуханию и непредусмотренному воздействию на тело бетона
- Параметры пропаривания бетона следует взять из справочной литературы, где можно найти температуру, которую следует достичь, время пропаривания и допустимую для остановки пропаривания прочность.
Очень хорошо получается пропаривание конструкций в виде замкнутой поверхности или оболочки одинаковой толщины. Примеры таких конструкций — колодцы построечного изготовления, погреба и подвалы. Пар, поступающий в такое помещение под небольшим давлением совершенно равномерно распространится по объему такого сооружения и прогрев будет равномерным. Начинать пропаривание лучше всего поле набора первичной прочности, которая позволит выполнить распалубку внутри такого объема.
В качестве парогенератора может быть использована обыкновенная бочка, под которой требуется обустроить топку или просто развести костер. Паропровод может быть сделан из резинового армированного шланга диаметром не менее 30-50мм. в верхней части бочки следует сделать дополнительное отверстие диаметром примерно 50 мм для долива воды. Такое отверстие можно прикрыть нетолстой стальной пластиной, которая будет играть роль защитного клапана. Полной герметичности парогенератора достигать не нужно – такой кустарный котел все-таки является источником опасности.
Сушка бетона и ЖБИ паром. Зачем и как? |
Рассмотрим ситуацию, когда бетон (ЖБИ) замешан, уложен в форму или сушильные тоннели ипромышленный парогенератор начинает подавать промышленный влажный пар на наши изделия. Зачем это делается и что дает сушка паром и пропарка бетона.
По технологии бетон должен схватиться и затем длительное время набирать прочность, после чего бетон достигает заданной прочности. Дальше по теории требуется увлажнять этот уже твердый бетон (ЖБИ изделия), что приведет к следующим тому, что цементные зерна превратятся со временем в более стабильные образования гидросиликаты кальция. Процесс отвердения и набирания прочности очень длительный и может длиться годами. Так как в реальности никто не может ждать когда процесс окончательно закончится, устанавливается определенный контрольный срок твердения бетонных изделий, по прошествии которого бетонные изделия подвергаются расчетной нагрузке. Если бетон приготовлен и твердеет в естественных условиях стройки, без прогрева и при положительных температурах внешней среды, контрольный срок твердения бетона равен примерно тридцати суткам. Есть конечно случаи когда при строительстве некоторых объектов, например мостов и дамб, плотин и набережных, сроки возведения естественно достаточно медленные и полная нагрузка к уложенному бетону будет приложена через достаточно длительное время. Тогда в расчетах можно учитывать девяностодневную прочность ЖБИ, а она ориентировочно на двадцать процентов выше 30дневной. В дальнейшем бетонные изделия продолжают твердеть но уже значительно медленнее, этот прирост твердости уже никак не учитывается, но как раз он и является гарантией надежности бетонных изделий.
Если повышаем температуру в камере бетонных изделий до 80-90 градусов подачей пара, получаем влажную среду с повышенной температурой, и естественно ускоряем все химические реакции в бетоне. В результате, за время двенадцать-шестнадцать часов (в зависимости от марки бетона, формы и размера изделий) мы получаем изделие с прочностью 65-70 % от показателей 28-дневного бетона. Таким образом, применение промышленного электрического парогенератора позволяет в заводских условиях минимизировать временные затраты для получения качественных бетонных изделий в любое время года. Конечно время пропарки и сушки бетона, температура и влажность в пропарочной камере очень зависят от марки бетона (от применяемого вяжущего вещества, наполнителя). Дополнительно нужно не забывать, что твердение бетона должно производиться в условиях отсутствия воздействия ветра и прямого солнечного света.
Дальнейшее повышение температуры в сушильной камере до 160-180 градусов позволяет получать за 10-16 часов прочность изделий такую же, как и при годичной выдержке при естественной сушке бетона, но поддержание таких характеристик температурных характеристик пара требует так же и поддержание давления в сушильной камере до 10 атмосфер. Подобная термовлажная обработка бетонных изделий называется автоклавной сушкой бетона.
После прогрева бетонных изделий требуется плавно снизить температуру в камере, уменьшая количество подаваемого пара. Скорость снижения температуры в камере не должна превышать 25-30 градусов в час. После окончания термовлажной обработки изделий структура их продолжает меняться.
3 Методы отверждения для повышения прочности бетона на сжатие
Что такое отверждение бетона?
Отверждение бетона – это процесс поддержания достаточной влажности бетона в надлежащем температурном диапазоне, чтобы способствовать гидратации цемента в раннем возрасте. Гидратация – это химическая реакция между цементом и водой, в результате которой образуются различные химические вещества, способствующие схватыванию и твердению. На процесс гидратации влияют начальная температура бетона, температура окружающего воздуха, размеры бетона и состав смеси. Поэтому, чтобы этот процесс протекал хорошо, монолитный бетон должен иметь достаточную влажность и температуру, которые способствуют быстрой и непрерывной химической реакции.
Американский институт бетона (ACI) рекомендует минимальный период отверждения, соответствующий достижению 70% прочности бетона на сжатие. Часто указывается, что это может быть достигнуто после семи дней отверждения. Однако 70%-ная прочность может быть достигнута быстрее, если бетон отверждается при более высоких температурах или при использовании в бетонной смеси определенных добавок. Точно так же может потребоваться больше времени для отверждения, если температура бетона или окружающей среды ниже. Как правило, идеальной температурой отверждения считается 20 градусов Цельсия (68 °F).
Почему отверждение бетона так важно
Тщательный контроль влажности и температуры вашего монолитного бетона во время отверждения является неотъемлемой частью контроля качества и обеспечения качества вашей бетонной конструкции. Надлежащие методы отверждения предотвратят высыхание, усадку и/или растрескивание бетона на месте, что в конечном итоге повлияет на характеристики вашей конструкции, особенно в зоне покрытия. Затвердевание бетона должно происходить сразу после его укладки. Также важно, чтобы в течение семи дней осуществлялся непрерывный мониторинг условий твердения бетона. Если вода испарится из бетона до того, как он достигнет максимальной прочности, в бетоне не останется достаточно воды для полной гидратации цемента и достижения максимальной прочности на сжатие. Это особенно актуально в экстремальных погодных условиях, когда ваша бетонная плита подвергается воздействию различных элементов окружающей среды, и набор прочности вашего бетона может быть поставлен под угрозу.
3 Методы эффективного твердения бетона
Многие факторы влияют на скорость испарения воды из свежеуложенного бетона. Это температура воздуха, влажность, температура бетона и скорость ветра. В результате было разработано множество методов, помогающих бетону удерживать влагу в раннем возрасте. Эти методы используются для:
- Поддержания присутствия воды в бетоне в период раннего твердения,
- Уменьшения потери воды с поверхности бетона и
- Ускорение набора прочности бетона за счет подачи тепла и дополнительной влаги.
Выбранный метод (или комбинация методов) зависит от таких факторов, как наличие отверждающих материалов, размер, форма и возраст бетона, производственные мощности (на месте или на заводе), эстетический вид и экономика. В результате отверждение часто включает в себя серию процедур, используемых в определенное время по мере старения бетона. Время проведения каждой процедуры зависит от степени затвердевания бетона, необходимой для предотвращения повреждения поверхности бетона процедурой.
Методы отверждения для повышения прочности бетона на сжатие
Посмотрите это видео на YouTube
1) Поддержание влажности
Заливка и погружение земля и песок по периметру бетонной поверхности могут удерживать пруд с водой. Заливка — идеальный метод предотвращения потери влаги из бетона; он также эффективен для поддержания однородной температуры по всему бетону. Погружение готового бетонного элемента обычно используется для отверждения испытательного образца.
Узнайте больше о важности условий отверждения цилиндра в этой статье
Распыление и распыление
Распыление и распыление используются, когда температура окружающей среды намного выше точки замерзания, а влажность низкая. Туман распыляется через форсунки или распылители для повышения относительной влажности воздуха над плоской поверхностью, что замедляет испарение с поверхности. Запотевание используется для минимизации растрескивания при пластической усадке. Если разбрызгивание производится через определенные промежутки времени, необходимо предотвратить высыхание бетона между поливами водой с помощью мешковины или подобных материалов; в противном случае чередование циклов смачивания и сушки может привести к растрескиванию поверхности.
Влажные влажные покрытия
Влажные покрытия, пропитанные водой, такие как мешковина, хлопчатобумажные маты, коврики или другие влагоудерживающие ткани, обычно используются для отверждения. Материалы следует укладывать, как только бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности. Они должны быть постоянно влажными, чтобы на поверхности бетона оставалась пленка воды в течение всего периода твердения.
Несъемные опалубки
Оставленные опалубки обычно обеспечивают удовлетворительную защиту формованных бетонных поверхностей от потери влаги. Формы обычно остаются на месте до тех пор, пока позволяет график строительства. Если формы сделаны из дерева, их следует поддерживать во влажном состоянии, особенно в жаркую и сухую погоду.
2) Сокращение потерь воды
Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на полностью влажный бетон, например полиэтиленовую пленку. Этот материал представляет собой легкий, эффективный замедлитель влаги, который легко наносится. Во время укладки бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности.
Нанесение мембранообразующих отвердителей
Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона. Они могут быть прозрачными или полупрозрачными и иметь белый пигмент. Для жарких и солнечных погодных условий рекомендуются составы с белым пигментом для отражения солнечной радиации. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки и они должны соответствовать требованиям ASTM C309.4 или ASTM C13155.
3) Ускорение набора прочности бетона
Острый пар
Острый пар и пар высокого давления — это два метода отверждения паром. Температура острого пара должна поддерживаться на уровне около 140 градусов по Фаренгейту или ниже, пока не будет достигнута желаемая прочность бетона.
Нагревательные змеевики
Нагревательные змеевики обычно используются в качестве встроенных элементов вблизи поверхности бетонных элементов. Их назначение – защита бетона от замерзания при бетонировании в холодную погоду.
Опалубки или прокладки с электрическим нагревом
Опалубки или прокладки с электрическим нагревом в основном используются производителями сборного железобетона.
Бетонные покрытия
Бетонные изоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подвергающихся воздействию отрицательных температур в период отверждения. При использовании бетонных покрытий убедитесь, что бетон достаточно твердый, чтобы предотвратить повреждение поверхности.
Все, что вам нужно знать о бетонировании в холодную погоду здесь
Отверждение для повышения прочности бетона на сжатие
Свежезамешанный бетон обычно содержит больше воды, чем требуется для гидратации цемента; однако чрезмерная потеря воды в результате испарения может задержать или предотвратить адекватную гидратацию, особенно на поверхности плиты. Таким образом, эти методы удержания влаги в монолитном бетоне важны для надлежащей гидратации, чтобы бетон мог приобрести достаточную прочность на сжатие.
Отверждение напрямую влияет на качество всей конструкции. Прирост силы происходит быстро в раннем возрасте, но продолжается медленнее в течение неопределенного периода времени. Надлежащее отверждение повысит долговечность, прочность, водонепроницаемость, стойкость к истиранию, стабильность объема и устойчивость к замораживанию и оттаиванию.
Процесс укладки и отверждения бетона на месте требует точной температуры, чтобы не повредить структурную целостность бетона. С SmartRock® , беспроводным датчиком измерения температуры и прочности бетона, вам больше не нужно беспокоиться о неоднозначном времени ожидания. SmartRock предоставляет точные данные в режиме реального времени на ваше мобильное устройство каждые 15 минут с помощью бесплатного приложения SmartRock.
Этот полностью беспроводной датчик позволяет членам команды работать эффективно, не беспокоясь о торчащих проводах или необходимости искать провода под нагревательными одеялами, полагаясь на внешние регистраторы данных. Датчик полностью погружен в бетон и закреплен на арматуре в опалубке. SmartRock постоянно отслеживает влияние температуры окружающей среды и внешней среды на ваш монолитный бетон, что упрощает контроль затвердевания бетона и обеспечивает оптимальные условия для увеличения прочности на сжатие. Кроме того, результаты в режиме реального времени позволяют подрядчикам оптимизировать процесс нагрева, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в графике проекта, зная, когда бетон наберет достаточную прочность для последующих строительных операций, таких как снятие опалубки или последующее натяжение.
Прочитайте, как компания S&F Concrete Contractors использовала SmartRock для контроля за отверждением бетона
Источники
CCANZ
PCA
NRMCA
Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован в январе 2019 г. и был обновлен для обеспечения точности и полноты.
Что такое отверждение в бетонных конструкциях?
Что такое отверждение в бетонных конструкциях?
Отверждение – это процесс поддержания надлежащего водоцементного отношения и температуры в бетоне с момента заливки бетона и до тех пор, пока бетон не достигнет заданных свойств, заданных конструкцией бетонной смеси.
Почему необходимо лечение?
Водоцементное соотношение в бетоне имеет жизненно важное значение для правильной бетонной смеси. Когда происходит гидратация, эта реакция между цементом и водой приводит к образованию крошечных кристаллов. При недостатке или избытке воды в смеси эти кристаллы не формируются должным образом, и бетон не достигает прочности.
Нехватка воды является наиболее часто встречающейся проблемой из-за испарения отбираемой воды с поверхности, особенно в жарком и засушливом климате. Представьте, что вы сжимаете губку, наполненную водой. Как сделать так, чтобы бетон не терял воду? Отверждение. Недостаточное отверждение в конечном итоге приведет к слабому бетону, который более подвержен растрескиванию, истиранию и неблагоприятным воздействиям.
Какие существуют методы отверждения плиты?
В целом, есть две точки, в которых необходимо учитывать процесс отверждения бетона: во время процесса отделки (начальное отверждение) и после процесса отделки (окончательное отверждение).
Начальное отверждение – В процессе укладки и отделки можно применять как замедлители туманообразования, так и замедлители испарения. Этот метод отверждения также помогает отделочникам, повышая «удобоукладываемость» бетона для достижения лучшего результата.
Распыление тумана
Распыление тумана — это процесс создания тумана, который наносится не непосредственно на плиту, а над плитой. Этот метод начального отверждения создает влажную атмосферу для бетона в сухом климате и снижает скорость испарения.
Замедлитель испарения (жидкий)
Замедлитель испарения действует точно так, как следует из названия; предотвращает испарение воды из бетона. Замедлитель испарения распыляется на укладываемый бетон и создает пленку, которая снижает скорость испарения по мере отделки бетона.
Окончательное отверждение – Метод отверждения бетонной плиты после укладки и отделки бетона.
Обрызгивание поверхности водой
Разбрызгивание воды для отверждения бетонной плиты так же, как это звучит; поверхность бетонной плиты остается достаточно влажной, пока бетон продолжает схватываться.
Позитивы : Эффективный и простой метод отверждения.
Отрицательные характеристики : Разбрызгивание водой нельзя применять при температуре ниже точки замерзания. Кроме того, стоимость воды и рабочей силы может быть высокой, поскольку воду необходимо периодически поливать, чтобы бетонная поверхность оставалась влажной.
Что вам понадобится : Доступ к воде, шлангу, разбрызгивателю или пистолету-распылителю.
Заливка
Заливка – это заделка краев бетонной плиты и заливка плиты водой на несколько дюймов. Прудование применяется редко из-за обширных требований.
Положительные результаты : Эффективный метод отверждения.
Негативы : Затраты времени и труда.
Что вам понадобится : Доступ к воде, формам, гвоздям и шлангу.
Бетонные покрытия – маты из мешковины, песок или солома с водой
Существует несколько способов покрытия бетонной плиты для отверждения. Каждый из этих материалов укладывается на поверхность плиты перед отделкой и помогает поддерживать высокое содержание влаги. Некоторые из используемых материалов включают:
- Мешковина/Хлопковая циновка
- Песок
- Солома
Положительные стороны : Эффективный метод отверждения, если не самый эффективный метод отверждения
Негативы : Время и трудозатраты на укладку и удаление мешковины или другого материала.
Что вам понадобится : Доступ к воде и мешковине, соломе или песку.
Отверждение бетона – жидкие мембранообразующие составы
В настоящее время наиболее распространенной формой отверждения бетона является распыление жидкого мембранообразующего состава, обычно называемого «отвердителем». Отвердитель распыляется по поверхности плиты, образуя пленку, уменьшающую испарение воды с поверхности. Для большинства плит обычно используется прозрачная отвержденная смола, которая со временем рассеивается или позже удаляется очистителем. В некоторых наружных плитах используется отверждение белого пигмента (например, в тротуарах), чтобы придать им законченный белый цвет.
Положительные стороны : Эффективность затрат и труда. Можно наносить сразу после окончания. Не требует многочасового внимания и труда.
Негативы : Обязательно убедитесь, что химикаты для отверждения не повлияют на окончательную отделку пола.
Что вам понадобится : Пистолет для отверждения и распыления
Какие переменные влияют на отверждение бетона?
Погода : Температура, влажность, осадки и т. д. В засушливом или сухом климате бетон очень подвержен испарению и высыханию!
Добавки для бетона : замедлители, понизители водоотдачи, ускорители, воздухововлекающие добавки, понизители усадки и суперпластификаторы.
Сколько времени требуется для затвердевания бетона?
Бетону обычно требуется семь дней, чтобы достичь проектной прочности на сжатие.