Вопрос 3 Структура затвердевшего бетона. Виды пор в бетоне. Как избавиться от пор в бетоне
Строение пор в бетоне
Размеры капиллярных пор в бетоне колеблются от долей микрона (диаметр наименьших пор лежит в районе 25 ангстрем = 2,5 нм) до сотен микрон. Капиллярные поры образуются при испарении воды, находящейся в пространстве между зернами. Однако в бетоне существуют еще и другой тип пор – седиментационные, которые образуются при испарении воды из полостей под зернами заполнителей. Причиной образования седиментационных пор является минирасслоение бетонной смеси между двумя заполнителями, один из которых находится вверху, а второй внизу.
Слабоуплотненный бетон помимо «естественной» пористости будет обладать еще и дополнительной, связанной с избыточным содержанием воздушных пузырьков в бетонной смеси. Эти пузырьки имеют размер 0,1 – 2 мм и количество обычно составляет 2-3%, однако иногда может доходить и до 5-6%. При этом известно, что на каждый 1% содержания воздуха приходится потеря прочности бетона на 5-8%. Итого 6% воздуха могут стоить половины прочности бетона – был бетон марки 500, стал марки 250!
Можно ли теоретически установить будущую пористость бетона? Конечно, точно предсказать ни у кого не получится, однако сверхточность и не нужна. Для практических задач вполне достаточно приблизительных оценок, которые можно получить исходя из водоцементного отношения и степени гидратации цемента в бетоне. Последняя может быть определена по количеству свободного CaO в цементном камне.
Будем обозначать: ρц – истинная плотность цемента (обычно 3,1 гр/см3), α – степень гидратации, W – общее количество воды, связанное цементным гелем по отношению к весу прогидратированного цемента, m – увеличение естественного объема цементного геля по отношению к абсолютному объему прогидратированного цемента. Итак, суммируем – цементный камень по объемным долям состоит из:
негидратированный цемент – (1 - α)·Ц/ρц
цементный гель с порами ‑ m·α·Ц/ρц
контракционные поры ‑ α·Ц·q
испаряющаяся вода – (В - W·α·Ц)
Для портландцемента W ≈ 0,5, соответственно, испаряющаяся вода – (В-0,5αЦ) образует капиллярные и седиментационные поры. На долю котракционных пор придется следующий объем:
Vк = В+Ц/ρц – (1-α)·Ц/ρц-mαЦ/ρц-(В-WαЦ) = αЦ(W+[1-m]/ρц) = 0,1αЦ
(мы взяли m = 2,2 для портландцемента).
Окончательные формулы для расчета пористости при переходе к бетону имеют следующий вид:
капиллярная и седиментационная: (В-0,5αЦ)/1000
контракционная: 0,1αЦ/1000
гелевая: 0,2αЦ/1000
общая (включая и 2% вовлеченного воздуха): (В-0,2αЦ)/1000 + 0,02
Общая пористость бетона с течением времени уменьшается, тем самым улучшаются прочностные свойства бетона. Например, за один год твердения общая пористость уменьшается в два раза по сравнению с 28-ми дневным сроком, при этом капиллярная прочность уменьшается в 4 и более раз. Это уменьшение можно объяснить тем, что капилляры и полости заполняются постоянно образующимся гелем.
Изменение термовлажностных условий среды, в которой происходит твердение бетона, может значительно изменить соотношения между различными видами пор в бетона. Вышеизложенная методика с указанными численными коэффициентами справедлива для бетона на портландцементе, твердеющего при нормальных условиях.
betonvtomske.ru
Устранение трещин и пор в бетоне
Благодаря современным технологиям трещины и поры в бетоне можно устранить, сделав готовые конструкции долговечными и износостойкими. В первую очередь это относится к бетону для фундамента, куда влага проникает наиболее интенсивно.
Для гидроизоляции фундамента и других бетонных поверхностей используется специализированная гидроизолирующая штукатурка. В ее состав входят такие вещества, как высокомарочный портландцемент, кварцевый песок необходимой фракции и добавки, дающие нужную химическую реакцию. Элементы этих добавок заполняют отверстия, что позволяет избежать проникновения влаги. Затем возникают кристаллы, которые не растворяются и полностью заполняют дефекты в виде трещин и полостей. При этом сохраняется возможность для вентиляции бетона: поры могут заполняться исключительно воздухом, оставаясь защищенными от воды.
Подобная штукатурка является также своеобразной защитой поверхности. Слой в несколько миллиметров предотвращает смыв активных веществ при поступлении сильного потока воды. При последующем использовании конструкций и проникновении влаги, вещества заново активируют глубинный процесс уплотнения материала. Подобным образом происходит запечатывание трещин.
Для гидроизоляции заглубленных или полузаглубленных бетонных, железобетонных и других подобных конструкций такая штукатурка станет идеальным вариантом. Она подходит для изоляции от влаги внутри шахт, хранилищ, складов и других строений. Преимущество применения таких штукатурок в следующем: пропадает необходимость инсталляции внешней гидроизоляции, которая обходится значительно дороже. Составы можно использовать при строительстве вышеупомянутых конструкций, то есть их смешивают с бетоном для создания слоя гидроизоляции в гомогенных по составу массивных стенах. Даже после пожара, мороза, вымывания, попадания солнечных лучей, взрыва ни один тип влаги не сможет попасть внутрь конструкции благодаря применению такого состава. Обработанные такой штукатуркой поверхности могут окрашиваться и облицовываться кафелем, а также оштукатуриваться. Состав для гидроизоляции может применяться даже для емкостей с водой для питья, поскольку является экологически чистым.
Технология применения гидроизолирующих составов
На первоначальном этапе очищают поверхность: должны быть видны поры основания. Удаляют старый рыхлый бетон с дефектами и грязь. Масло можно снять при помощи специального растворителя, покупного или сделанного вручную. Швы кладки раздвигаются на глубину от 5мм, но не меньше. Арматуру тщательно очищают, остальные стыки и швы необходимо расшить и заполнить цементом, смешанным с гидроизолирующей штукатуркой. Потом устраняются протечки. Поверхность после проведения описанной процедуры слегка смачивают водой. Состав штукатурки можно смешать с водой, чтобы получился гомогенный вязкий раствор. При последующих обработках воду добавлять необязательно. В течение двух-трех дней покрытие будет приходить в готовность, поэтому его не стоит подвергать нагрузкам. Следует помнить об увлажнении обработанной поверхности.
Износостойкость и прочность бетонной конструкции достигается еще одним способом. Для заполнения пор бетона применяется жидкое стекло или силикат, который соединяется с кальций-хлором, входящим в состав бетона. Однако у такого способа есть недостаток: заполнение пор происходит только на поверхности. Составы «Пенетрат», изготовленные по современным технологиям, заполняют полости в бетоне даже на глубине.
Компания «ДаКроса» предлагает широкий ассортимент гидроизоляции проникающего действия, среди которых Пенетрат Аква Стоп для устранения течи, Пенетрат Шов для гидроизоляции швов и заделки стыков и соединений и другие эффективные средства для гидроизоляции различных технических сооружений. Составы Пенетрат надежны даже при высоком давлении и безопасны в использовании.
Читайте также:
www.penetrat.by
Общая пористость бетона
Основным видом пор в бетоне являются микропоры цементного камня.
В значительно меньшем количестве присутствуют воздушные поры. Тем не менее в их отношении возникает методическая сложность: к какой составляющей структуры бетона их относить Мелкие воздушные поры (до 1—2 мм) располагаются в цементном камне. Но более крупные — каверны и раковины — по-видимому, уже можно рассматривать как элементы макропористости бетона.
В бетоне могут присутствовать и другие виды макропор. Это седиментационные поры, образующиеся при расслоении бетонной смеси под нижними поверхностями крупных заполнителей. Хотя их поперечный размер невелик, до 0,1 мм, протяженность уже соизмерима с размерами зерен заполнителей. Наблюдаются и щели, образующиеся при неплотном прилегании цементного теста к участкам поверхности заполнителей, загрязненным пылью или глиной.
В бетоне достаточно часто образуются и трещины. Они имеют различное происхождение: температурные, усадочные, образовавшиеся при коррозионном или морозном воздействии. Для макропор и трещин применяется термин: неплотности бетона.
Таким образом, в пустотно-пористой системе бетона можно выделить:
- поры: капиллярные, гелевые, воздушные;
- неплотности (пустоты): каверны и раковины, трещины, щели, сюда же можно отнести и седиментационные поры.
Такая классификация имеет определенные обоснования. Капиллярные, гелевые и воздушные поры присутствуют в бетоне «закономерно», т. е. являются неизбежными. Неплотности же возникают при нарушении технологии, несоответствии свойств бетонной смеси параметрам технологии или свойств бетона условиям эксплуатации конструкции.
Есть и другое отличие. Значительная часть пор не наблюдается в контрольных образцах, но может присутствовать в бетоне конструкций. Причины: различия в процессе уплотнения; расслоение в малых объемах может быть менее выражено; образцы, в отличие от массивных конструкций, не разогреваются вследствие экзотермии цемента и т. д.
Тот факт, что в бетоне конструкций могут возникать более крупные дефекты или уже имеющиеся дефекты могут присутствовать в более неблагоприятном сочетании, подтверждается испытанием крупных бетонных фрагментов. Они производились американскими исследователями при строительстве плотины Гувер. Если прочность стандартных цилиндров диаметром 15 см и высотой 30 см принять за 100%, то прочность цилиндров диаметром 90 см и высотой 180 см (объем 1,14м3) составила лишь 83%.
Условно-замкнутая пористость бетона. Поры в бетоне подразделяются и в зависимости от отношения к воде. Вообще бетон гидрофилен: его поверхности, в том числе громадная внутренняя (стенки пор), легко смачиваются водой. Поэтому гель и микрокапилляры могут сорбировать ее из воздуха, более крупные поры и неплотности заполняются водой при контакте с ней.
Исключение составляют воздушные поры. Даже при водонасыщении или эксплуатации конструкций в воде они остаются заполненными воздухом. Их стенки образуются цементным гелем, пронизанным капиллярными порами. Вода в них находится под действием капиллярных сил, значительно больших, чем силы тяжести. Поэтому «вылиться» из капилляра в воздушную пору она не может.
Небольшое количество воздуха может также оставаться в капиллярных порах вследствие контракции или защемления при заполнении их водой. Эти включения воздуха и воздушные поры образуют условно-замкнутую пористость (т. е. не заполняемую водой). Она играет важную роль в обеспечении морозостойкости бетона. Но обычно эта пористость невелика, и для ее увеличения прибегают к искусственному вовлечению воздуха.
Добиться полного заполнения пор бетона водой можно искусственными приемами, например его кипячением или вакуумированием. Они иногда используются для определения общей пористости бетона. Обычным водопоглощением (по объему) определяют открытую пористость. Но так как условно-замкнутая пористость обычно невелика, по величине водопоглощения можно приблизительно оценить и общую пористость бетона.
Добавки в бетон для водонепроницаемости
От свойств бетона зависит многое. Например, долговечность здания. Или способность стен пропускать или не пропускать воду, сохранять тепло, не поддаваться воздействию перепадов температуры.
В современном производстве свойства бетона регулируются с помощью различных добавок. Сегодня мы поговорим о добавках, повышающих водонепроницаемость бетона.
Как убрать пористость?
Климат в России суровый. Для многих регионов характерен широкий диапазон температур. Здания, промышленные предприятия, гидротехнические сооружения часто контактируют с водой, снегом, льдом, влажным воздухом, прочими агрессивными средами. Это приводит к тому, что в бетоне появляются поры. А они снижают прочность. Пористая структура бетона означает его недолговечность. Так что одна из самых актуальных задач, стоящих перед современным строительством – получение бетонов, обладающих гидроизоляционными свойствами.
Как появляются поры? Рассмотрим процесс их появления более детально. Основная причина появления пор в бетоне – это вода, но без нее никак не обойтись, потому что она необходима для получения бетонной массы определенной консистенции. Это нужно в том числе и для удобства кладки. А что в результате? В результате излишки воды при испарении и образуют пористые структуры. В современном производстве для снижения степени пористости бетона существует несколько методов, и в числе наиболее распространенных можно назвать процесс механического уплотнения (для этого применяются различные вибраторы) и использование особых химических веществ, пластификаторов. Уменьшая соотношение цемента и воды в исходной смеси, они вытесняют лишнюю воду. Соответственно, плотность бетона повышается.
Проблема с известью
Но это не все. Есть еще одна причина появления пор. С ней два вышеописанных метода справиться не могут, а состоит она в том, что бетонные смеси содержат избыточное количество растворимого в воде гидроксида кальция (его еще называют свободной известью). Проникая в поры стройматериала, вода растворяет известь. Таким образом, известь вымывается. А на ее месте образуются, опять же, поры и полости. Чтобы повысить плотность, долговечность и прочность конструкций и сооружений из бетона, в строительстве применяют проникающую и поверхностную гидроизоляцию. Однако, приходится признать, что подобных мер недостаточно. Все дело в гидроизоляции. Соединения, используемые для ее создания, недостаточно прочны. Также невозможно предсказать, каковы будут результаты проникающей гидроизоляции в зависимости от использования бетона той или иной марки, того или иного возраста.
Как решить проблему гидроизоляции? Добавки в бетон, увеличивающие водонепроницаемость, можно использовать на этапе промышленного производства бетона или прямо на стройплощадке в процессе строительства. Добавки для дополнительной гидроизоляции сегодня можно приобрести отдельно в специализированных магазинах.
rokot-taldom.ru
Вопрос 3 Структура затвердевшего бетона. Виды пор в бетоне
Структура бетона образуется в результате затвердевания бетонной смеси и его превращения в камень.
Структура затвердевшего тяжелого бетона представляет собой цементный камень с размещенными в нем зернами заполнителя, с множеством пор и пустот разных размеров и происхождения.
Пористость бетона
Поры заполнителя=0
Капиллярная пористость цементного камня, открытые поры капилляры d 10-4 …10-3 мм, имеющие большую протяженность. Возникают из-за избытка воды затворения: при виброуплотнение бетонной смеси избыточная вода отжимается наверх, пробивая в тесте капиллярные ходы7-15%
контактная – возникает при виброуплотнение. Вода которая не смогла отжаться наверх, скапливается под зернами крупного заполнителя и образует поры полости. В результате снижается прочность.
Поры контракционные – поры цементного камня, волосовидные поры, трещины d 10-6 …10-5 мм, результат контракции цемента при твердении (уменьшении вяжущего)1,5-2,5%
Уменьшении контракции-добавление мелкого заполнителя (песок). Можно полностью избавиться от конт. Если использовать безусадочные и расширяющие цементы.
Пористость вовлеченного воздуха – это сферические поры в цементном камне d 10-3 …10-1 мм. Воздух вовлечен в б.с. при перемешивании при виброуплотнение частично удаляются 2- 6%
Чтобы уменьшить П в.в. производят виброуплотнение с вакуумированием. Чтобы увеличить П в.в. в состав б.с. вводят воздухововлекающие добавки СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая).
Билет 9
Вопрос 1 Понятия твердости, истираемости, износа строительных материалов. Методы экспериментального определения этих показателей.
Твердость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого материала. Для определения твердости материалов в зависимости от их вида и назначения существует ряд методов.
Твердость каменных материалов однородного строения определяют по шкале Мооса, которая составлена из 10 минералов с условным показателем твердости от 1 до 10 (самый мягкий тальк— 1, самый твердый алмаз— 10). Показатель твердости испытуемого материала находится между показателями твердости двух соседних минералов, из которых один царапает испытываемый материал, а другой оставляет черту на образце материала.
Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий. Истираемость И в г/см2 вычисляется как отношение потери массы образцом m1-m2 в г от воздействия истирающих усилий к площади истирания F в см2;
И = (m1 - m2) / Р.
Определяется путем испытания образцов на круге истирания или в полочном барабане. Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок, дорог.
Износ — свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и ударов. Износ материала зависит от его структуры, состава, твердости, прочности, истираемости.
Износ определяют на пробах материалов, которые испытывают во вращающемся барабане со стальными шарами или без них. Чем больше потеря массы пробы испытанного материала (в процентах к первоначальной массе пробы), тем меньше его сопротивление износу.
\
studfiles.net
Как избавиться от пыления бетона
Оглавление:
Как избавиться от пыления бетона
Процесс работы
Пыление бетонаПыль появляется на бетоне из-за эрозии поверхности. Ее концентрация особенно велика в цементном молочке, проступающем во время отверждения. Очищать верхний слой с помощью щетки нельзя — это спровоцирует разрушение следующих слоев. Если для предотвращения пыления бетона момент уже упущен, спасти затвердевшую стяжку можно с помощью грунтовки.
Как избавиться от пыления бетона
Верхний слой бетонной стяжки нужно обработать специальными пропитками. Они сделают бетон в два раза прочнее, добавят ему износостойкости и химической прочности.
Для пропитки можно использовать:
- органические вещества: акриловый состав, универсальная полиуретановая пропитка, эпоксидная смесь. Их применяют вместе с красящим составом, который затонирует бетонную поверхность.
- полисиликат лития заполняет микротрещины и укрепляет поверхность на 60%.
- пропитки с силикатом натрия создают на поверхности стекловидную пленку, однако держатся лишь несколько месяцев.
Процесс работы
- Пропылесосьте пол.
- Сразу же нанесите первый слой пропитки валиком крестообразно, чтобы не оставалось сухих мест. Затем дайте ей просохнуть — для этого потребуется порядка 14 часов.
- На подсохший первый слой таким же образом нанесите второй.
- Двойной слой эмали можно наносить поверх уже через сутки — она также укрепит бетон. Через 24 часа по полу можно будет ходить, а через три дня он сможет принимать нагрузку без каких-либо негативных последствий.
Впоследствии для предотвращения пыления бетона вы можете заливать бетонное основание с применением упрочняющих смесей.
Если Вас интересует наш бетон или бетонная смесь позвоните нам - +7 (495) 505-46-60
Также вы можете ознакомиться с ценами и нашей продукцией
rus-stroy.net
Декоративный бетон. Часть 4: Как убрать мелкие дефекты бетона. Возможные ошибки
Фрагмент записи с 4-го обучающего семинара 2-го сезона: «Полированный бетон в России — это реальность!», 28 июля 2016 г. https://www.youtube.com/watch?v=HPQk2…
Рассказывают Юрий Пашаев, руководитель отдела продаж компании «Адель Инструмент»:
Если вам интересно, мы готовы отдельно — мы специально оставим половину плиты необработанной — показать процесс подробно и некоторые нюансы лечения бетонной поверхности. Потому что при производстве полированного бетона подразумевается этап лечения. Что это такое?
Лечение можно разделить на 2 группы. Первая — это обязательное лечение. Что это такое? Это затирание в бетонной поверхности мелких пор, каверн, которые, так или иначе, будут абсолютно везде, т.е. это естественное состояние бетонной поверхности.
Даже вот здесь, если посмотреть, есть поры, бетон дышит. Что это такое? Маленькие отверстия, небольшие, и если его не обрабатывать, и дальше мы его заполируем — внешний вид будет страдать, т.е. на свету будут вот эти луночки все равно видно. На мой взгляд, это обязательный процесс — нанесение лечащего состава специального, который способен именно затереть. Он втекает во все мелкие поры, каверны и остается внутри. После высыхания уже не растрескивается, в принципе, все остается монолитное, ровное, и поверхность преображается при дальнейшей обработке.
Самое лучшее — это показать наглядно. Когда мы разрабатывали технологию, мы старались сделать так, чтобы все технологически ложилось друг на дружку без потери по времени, потому что время — всегда очень важный момент в производстве работ.
Процесс лечения происходит нон-стопом. Некоторые наши клиенты после наших показов — они посетили наши показы, взяли объекты — начинают это делать и делают ошибки, нарушают технологический процесс, именно очень много проблем с лечением. Лечение у нас производится нон-стопом, буквально 2 квадрата, 2 квадрата, 2 квадрата… Если вкратце, смысл в том, что наносится лечащий состав на поверхность, буквально 1-2 квадрата, много не нужно делать здесь. Весь смысл в том, чтобы моментально после нанесения машиной дополнительно втереть лечащий состав в поверхность. Если вы оставляете его — некоторые клиенты у нас совершили технологическую ошибку — зашпаклевали некую площадь, комнату и все это оставили на сутки, на следующий день пришли и решили все это стереть. И, во-первых, перерасход инструмента, потому что лишнее шлифование уже вставшего состава, а во-вторых, что на мой взгляд самое важное, огромная потеря во времени. Дело в том, что втирание в поверхность происходит на этапе ее обработки 120 грит, это наш инструмент GFB 2 золотистого цвета. Это достаточно мелкий номер уже, очень маленький, а на поверхность наносится некий слой, даже может быть больше 1 мм, потому что это делается руками. Чтобы сошлифовать это все, этого номера уже недостаточно по своей зернистости, т.е. по грубости и величине алмаза, который внутри инструмента находится. Тратится очень много времени, чтобы это все сошлифовать, если состав у вас уже встал на поверхности. Поэтому это нужно делать нон-стопом: 2 квадрата — сразу же затирание, 2 квадрата — сразу же затирание.
Вы скажите: ну, можно же, наверное, уйти на 1 или 2 номера назад, как вариант. Да, можно. Вы быстрее все это демонтируете. Но есть такой нюанс — дело в том, что даже на номер грубее при шлифовке он уже настолько грубый, что оголяет новые поры в бетоне. Т.е. вы вроде сошлифовали это все, а лечение, которое вы сделали ранее, пошло «коту под хвост», потому что вылезли новые поры, и нужно заново лечить. Это получается еще хуже — это и перерасход материала, и опять же время, время, время…
Поэтому соблюдать технологический процесс здесь, на этапе лечения и, в принципе, при производстве полированного бетона — очередность шлифовального инструмента по номерам друг за дружкой, особенно на мелких номерах — это очень важно, чтобы достичь хорошего результата на финише.
— Т.е. лечение нужно делать на 120 гритах?— Да, лечение происходит на 120 гритах.— А состав специальный?— нет, для лечения мы используем абсолютно обычный цемент 500-й марки, портланд-цемент чистый, замешивается с S70, всегда используем мы S70, до жидкого сметанного состояния, наносится прямо на поверхность, шпаклюется по поверхности, примерно 2 квадрата, и сразу же, не дожидаясь высыхания, начинается шлифование мозаично-шлифовальной машиной. Какой машиной вы это будете делать — в принципе, все равно: GM, СО — абсолютно не важно. Единственный нюанс — СО мы используем 327Ф и 348 (новая машина, вон там большая стоит), они на франкфуртах, не на фрезах, а на франкфуртах.
Вот эти все дефекты сейчас вылазят, вот эти луночки… Это все вылезет потом, когда вы делаете в глянец, Вот это все безобразие на глаза сразу же попадает. Сейчас не видно этого.
При лечении микропор важно готовить раствор не где-нибудь, а прямо на плите. Необходимо довести его до консистенции жидкой сметаны и потом равномерно распределить по поверхности. На первый взгляд все просто. Но почему то на практике, когда люди начинают выполнять эту работу, возникают сложности. Кто-то что-то не понял, кто-то оставил без лечения.
Теперь мы эту жижу распределяем тонким слом и втираем ручным инструментом. Смысл в том, чтобы убрать излишки раствора. Грубейшая ошибка оставить не распределенный раствор и пытаться его потом сошлифовать.
После завершения нанесения раствора обрабатываем поверхность инструментом 120 грит. На этом этапе раствор втирается в поверхность. Поверхность после обработки смотрится как лощеная, литая. Визуально видна разница. Пол получается настолько гладкий, что при проведении по поверхности рукой никаких царапин не ощущается.
diamond-instruments.ru
