Глааа 7 тверднення бетону у виробах

1. Способи прискорення тверднення бетону

Зростання міцності бетону залежить від активності цементу, властивостей матеріалів, що входять до складу бетону, а також температури оточуючого середовища. При температурі 15...20 °С бегон тільки через 7...8 діб набирає 70 % марочної міцності. З під­вищенням температури від 20 до 80 °С тривалість тверднення ско­рочується у 8... 10 разів. Найбільшого прискорення тверднення мож­на досягти при поєднанні теплового, хімічного та фізико-механіч- мого впливів на бетон.

У виробництві збірного залізобетону можна виділити такі спо­соби теплового прискорення тверднення бетону:

паропрогрівання насиченою водяною парою в ямних чи тунель­них камерах, під ковпаками або при контакті відкритої поверхні виробу з теплоносієм, у термоформах чи касетних установках при (прогріванні бетону від стінок форм за рахунок теплопровідності;

паропрогрівання в сухому середовищі при температурі до 100 °С І вище (високотемпературне прогрівання) в тунельних, щілинних та ямних камерах;

прогрівання в середовищі продуктів згоряння газу в камерах різ­них типів;

масляне прогрівання в термоформах, касетах, стендах безопа- лубного формування;

прогрівання в гарячій воді та термобасейнах; електропрогрівання спеціальними нагрівальними пристроями (ТЕНами, КЕНами, кутниково-стержневими нагрівачами) в каме­рах різних типів;

електропрогрівання за рахунок виділення теплоти при проход­женні струму крізь товщу бетону в спеціальних установках;

індукційне прогрівання в електромагнітних та електроіндукцій- инх камерах безперервної чи періодичної дії;

прогрівання з використанням сонячної енергії в камерах і на стендах з світлопрозорими плівковими покриттями.

Прискорює тверднення бетону хімічний вплив; алюмінатно-алітові складові цементу [при наявності у складі цементу трикальцієвого силікату (50 %) та трикальцієвого алю­мінату (8...15 %)], що дають змогу через 1...2 доби одержати бе­тон міцністю до 45 МПа;

Б*

домішки — прискорювачі тверднення на основі солей-електро- літів (нітрит-нітрату кальцію та нітрит-нітрат-хлориду кальцію),, що прискорюють набирання міцності в ранні строки тверднення.

До фізико-механічнйх заходів, які впливають на процеси тверд­нення, належать:

збільшення тонкості помелу цементу;

застосування ефективних методів ущільнення жорстких та над- жорстких бетонних сумішей;

використання прес-вакуумних способів формування виробів з пластичних бетонних сумішей, за яких можна видаляти з бетону хімічно не зв’язану воду і повітря.

Поєднання ефективних методів формування з використанням швидкотверднучих цементів І добавок — прискорювачів тверд­нення дає можливість виготовити бетон, міцність якого через добу тверднення в нормальних умовах становить 70 % проектної міц­ності.

Для визначення способу прискорення тверднення виробів слід враховувати вид та технологічні особливості тверднучого бетону, методи формування, типи технологічних ліній виробництва, наяв­ність енергетичних ресурсів.

2. Тверднення бетону в умовах паропрогрївання

[Основним видом теплової обробки виробів на заводах збірного залізобетону є паропрогрівання; При нормальному тиску паропро- грівання здійснюють у камерах безперервної (тунельних, щілин­них, вертикальних) та періодичної (ямних) дії. Якщо відкриті по­верхні виробів безпосередньо контактують з теплоносієм, то за­стосовують насичену пару або пароповітряну суміш. При цьому відносну вологість середовища треба регулювати в межах ЗО...60 % в період підвищення температури до 95...100 % і на стадії ізотер­мічного прогрівання, аби послабити деструктивні процеси.

^Загальний цикл тверднення в камерах складається з таких пе­ріоді: попереднього витримування; підвищення температури; ізо­термічного прогрівання та остигання.

Попереднє витримування до початку теплової обробки створює сприятливі умови для розвитку процесів гідратації цементу та фор­мування початкової структури бетону, яка може сприймати темпе­ратурні напруження без порушень. Тривалість попереднього ви­тримування залежить від активності цементу, В/Ц, рухливості бе­тонної суміші та температури оточуючого середовища і становить

1. .4 год. Вироби з важкого бетону і легкого конструктивного, а та­кож попередньо-напружені конструкції слід витримувати перед тепловою обробкою не менше 1 год, вироби з підвищеними вимога­ми до морозостійкості, жаростійкості, водонепроникності — не мен­ше 3 год. Під час виготовлення виробів з жорстких бетонних сумі­шей з дисперсним армуванням допускається теплова обробка без попереднього витримування. А при застосуванні попередньо розі­грітих бетонних сумішей витримування не допускається. Застосу­вання пластифікуючих домішок збільшує час попереднього витри­мування на 1...3 год.

Підвищення температури в камерах здійснюється з урахуван­ням початкової міцності свіжовідформованого бетону, структури ви­робів (одношарові, багатошарові) та їхньої масивності. Швидкість підвищення температури повинна становити 15...45 °С на год. При короткочасному попередньому витримуванні протягом години тем­пературу рекомендують підвищувати з постійно зростаючою швид­кістю; перша година — 10... 15 °С/год, друга година — 15—25 °С/год, в наступні години — 25...35 °С/год, незалежно від товщини виробу. Якщо з технічних причин такий режим підвищення температури неможливий, то можна використати ступінчастий режим.

Постійно зростаючий та ступінчастий режими підвищення тем­ператури недоцільні для попередньо-напружених конструкцій. Для їхнього виготовлення в силових формах бажано використовувати пластифікуючі хімічні домішки, які уповільнюють зростання міц­ності бетону під час підвищення температури та запобігають тем­пературним напруженням у зоні контакту арматури з бетоном.

Ізотермічне прогрівання бетону у виробах характеризується дво­ма параметрами: температурою та тривалістю.

. Оптимальна температура ізотермічного прогрівання виробів з бетону на портландцементі та швидкотверднучому цементі 80...85 °С. При використанні шлакопортландцементу та шлаколужного в’яжу­чого, а також при пропарюванні конструктивно-теплоізоляційних легких бетонів температуру ізотермічного прогрівання беруть 90... 95 °С. Вироби з напружувального цементу марки НЦ-10 пропарю­ють при температурі 85 °С, а марок НЦ-20 та НЦ-40— при темпе­ратурі 70...80 °С.

Тривалість ізотермічного прогрівання залежить від виду це­менту, класу бетону І товщини виробу (табл. 7.1).

Якщо використовують шлакопортландцемент марок до 400, то тривалість ізотермічного прогрівання збільшують на 1,5...2,0 год порівняно з даними табл. 7.1.

Використовуючи попередньо розігріті до температури 55 °С бе­тонні суміші, можна скоротити сумарну тривалість підвищення тем­ператури та ізотермічного витримування на 2 год для бетонів кла­сів В15, В25 і на 1 год для бетонів класів ВЗО.

{"Застосування хімічних добавок-прискорювачів тверднення ско­рочує тривалість підвищення температури та ізотермічного витри­мування на 1...3 год. Л

Таблиця 7.1. Режими теплової обробки виробів а важкого бетону на порт- ландцементі Клас бетону	Режим теплової обробки, ГОХ, При товщині виробів, ММ
	до 160	160...300	300...400
В15	11,0(3,5+5.5+2,0)	12,0(3,5+6,5+2,0)	13,0(3,5+6,5+3,0)
В25	9,0 (3,0+4,0+2,0)	10,0(3,0+5,0+2,0)	11,0(3,5+5,5+2,5)
ВЗО	8,5 (3,0+3,5+2,0)	9,5 (3,0+4,5+2,0)	, 10,5(3,0+5,0+2,5)
В40	8,0 (3,0+3,0+2,0)	9,0(3,0+4,0+2,0)	10,0(3,0+4,5+2,5)
В45	7,0 (3,0+2,0+2,0)	8,0 (3,0+3,0+2,0)	9,0 (3,0+3,5+2,5)

Для остигання виробів доцільно примусово охолоджувати каме­ру за заданим режимом, відсмоктуючи пару та вентилюючи каме­ру. Допустима швидкість зниження температури коливається в ме­жах 20...30 °С/год. Для виробів з підвищеними вимогами до моро­зостійкості та водонепроникності, виробів з дрібнозернистих та напружувальних бетонів, а також для виробів з опоряджувальними шарами рекомендується знижувати температуру зі швидкістю не більш як 20 °С/год. Швидкість остигання розпалублених виробів зменшується відповідно на 2 °С/год. Вивантажувати вироби з ка­мер можна при температурному перепаді між поверхнею виробів і оточуючим середовищем не більш як 40 °С, щоб запобігти погір* ше^цію структури поверхневого шару бетону.

^Цля паропрогрівання бетону в термоформах і касетах пару по- даЙГгь у теплові відсіки їх. Бетон нагрівається від стінок теплових відсіків, заповнених парою.

Виготовляючи вироби в касетах, можна здійснювати однобічне