Требованию предъявляемые к цементам по условиям бетонирования

2.4.1.1 Требования, предъявляемые к цементам

Основным свойством, характеризующим качество любого цемента, является его прочность (марка). Для своего проекта мы выбираем цемент марки М400, прочность цемента при сжатии составляет 40…50 МПа. Действительную прочность цемента называют активностью. При испытании прочность контрольного образца оказалась 44 МПа, следовательно, активность цемента будет 44 МПа и марка М400. Повышение прочности цемента на 1 МПа приводит к снижению расхода цемента на 2…5 кг/см3.

Помимо прочности к цементам предъявляются и другие требования, важными из которых являются нормальная густота и сроки схватывания.

Нормальной густотой называют то содержание воды (%), которое необходимо добавить к цементу, чтобы получить определенную консистенцию цементного теста, определяемую требованиями стандарта на специальном приборе. Нормальная густота увеличивается при введении в цемент при помоле тонкомолотых добавок, обладающих большей водопотребностью, например трепела, опоки.

Сроки схватывания цемента, определяемые на специальном приборе по глубине проникания иглы в цементное тесто, характеризуют начало и конец процесса превращения материала в твердое тело. По стандарту требуется, чтобы начало схватывания при температуре 20ºС наступило не ранее чем через 45 мин, а конец – через 3-5 ч. Эти сроки обеспечивают производство бетонных работ, так как дают возможность транспортировать и укладывать бетонные смеси до их схватывания.

Портландцемент имеет тонкий помол: через сито № 008 должно проходить не менее 85% общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15-20 мкм. Истинная плотность без добавки составляет 3,05-3,15 г/ см3.

Схватывание и твердение цемента – экзотермические процессы. Практически 1 кг цемента М400 выделит в бетоне за 7 суток с момента затворения цемента водой не менее 210 кДж.

Вопрос № 38

Требования к воде для затвердения бетона

ВОДА ДЛЯ БЕТОНОВ.

Вода, используемая для затвердения бетонной смеси и поливки изделий, должна отвечать требованиям ГОСТ 23732 – 79. В ней не должно содержаться более 10 мг/л каждого их органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов. Она также не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров и масел. В воде применяемой для затвердения бетонных смесей и поливки бетона, не должно быть окрашивающих примесей.

Окисляемость воды должна быть не долее 15 мг/л. Водородный показатель воды (рН) должен быть не менее 4 и более 12,5.

Вода не должна содержать также примесей в количествах, нарушающих сроки схватывания и твердения цементного теста и бетона, снижающих прочность и морозостойкость бетона. Допускается применение технических и природных вод, загрязненных стоками, содержащих примеси в количестве ионов SO - 2700 мг/л; Cl - 1200 мг/л, растворимых солей – 500 мг/л.

Увлажнении свежего бетона

Дело в том, что при увлажнении свежего бетона, в нём начинают происходить химические реакции, превращающие минералы цементных зёрен в стабильные образования – так называемые гидросиликаты калия. Процесс превращения зёрен в гидросиликаты довольно долгий и может длиться годами. Однако у строителей нет времени ждать, поэтому они рассчитывают контрольный срок затвердевания бетона. К примеру, для бетона, произведенного на стройке и твердеющего в нормальных условиях, такой срок равен 28-30 суток. По окончании срока затвердевания бетон можно подвергать расчётной нагрузке.

Бывают случаи, когда срок затвердевания бетона можно увеличить. Например, это касается сооружений, которые будут постоянно подвергаться воздействию влаги – плотины, пирсы, дамбы и т. п. Для подобных построек срок затвердевания бетона обычно равен трём месяцам.

Даже по окончании срока затвердевания, бетон продолжает набирать прочность и твёрдость. Правда, происходит это значительно медленнее. Такой прирост прочности считается своеобразной гарантией надёжности бетонных и железобетонных конструкций.

Стоит, однако, отметить, что затвердевание бетона можно ускорить в десятки раз. Делается это с помощью термовлажностной обработки, называемой запарка или автоклавная обработка бетона. В этом случае бетонная или железобетонная плита помещается в специальную "парилку" (автоклав), где она пропаривается во влажной среде под высоким давлением пара. Такой способ позволяет за 12-16 часов увеличить прочность бетона до его годичного уровня.

К недостаткам автоклавной обработки бетона можно отнести то, что из-за воздействия высоких температур плита после пропарки перестаёт набирать прочность. Но в настоящее время эта проблема практически решена, и заводской бетон ни в чём не уступает по качеству, бетону, затвердевшему в естественных условиях.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. Твердея, бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетонного блока вследствие выделения тепла при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.

ВОПРОС№ 39

Виды добавок к бетону

Подразделяются:

Поверхностно-активные;

Гидравлические;

Наполнители;

Ускорители твердения;

Противоморозные.