Способы ускорения твердения бетона. Виды химических добавок – ускорителей твердения. Методы тепловой обработки бетона в конструкциях и изделиях.

Для ускорения твердения бетона используют два технологич. приема: введение в бетонную смесь хим. добавок — регуляторов процесса схватывания и твердения бетона (сульфата натрия, нитрита натрия, хлорида кальция и др.) Ускорители твердения вызывают ускорение нач. скорости реакции гидратации цемента, что обеспечивает ускорение процесса твердения бетона и, следовательно, длительности технологич. цикла, а также увеличение оборачиваемости опалубки, экономию цемента и энергоресурсов; изо-термич. В этом случае применяют добавки - ускорители твердения или ускорители схватывания, например поташ или жидкое стекло в количестве 1...5 % от массы цемента. На практике чаще используют следующие ускорители твердения бетона: хлорид кальция (ХК), сульфат натрия (СН), нитрат кальция (НК) и нитрат натрия (НН)

прогрев или обогрев бетона с целью интенсификации процесса бетонирования (в т.ч. ив летних условиях) для ускорения оборачиваемости опалубки. Изотермич. обогрев контактным способом с использованием термоактивной (греющей) щитовой или туннельной опалубки в летних условиях может быть, напр., эффективен при возведении зданий с тон-кост. железобет. конструкциями.

Способ термоса используется при бетонировании массивных конструкций и заключается в твердении за счет теплоты, выделяющейся при гидратации цемента и получаемой при использовании подогретых компонентов. Поверхность бетона защищают теплоизоляционными материалами.

Паропрогре в осуществляют в паровых рубашках или камерах, а также при пропускании пара через трубы, закладываемые в бетоне.

При электронагреве твердение бетона идет за счет теплоты, выделяющейся в теле бетона при пропускании тока через металлические электроды, или в результате теплопередачи от нагретого воздуха. Для прогрева бетона применяется переменный ток нормальной частоты. Постоянный ток вызывает электролиз и поэтому неприменим.

Применяют электропрогрев смеси в специальном бункере непосредственно перед кладкой в конструкцию. Электрический ток пропускают через смесь и разогревают ее во 50-70°С.

Цемент выделяет тепло в первые 3-7 дней твердения. Чтобы сохранить ее на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые части бетона хорошей изоляцией. Этот способ называется способ «термоса». Он используется при массивных или тщательно изолированных конструкциях.

Более тонкие или со слабой теплоизоляцией или возводимые при очень сильных морозах конструкции должны бетонироваться с подачей тепла извне, с использованием следующих способов.

Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам, вырезанным с внутренней стороны опалубки.

Элекропрогрев бетона, осуществляемый с помощью переменного тока. Стальные пластинки-электроды, соединенные с электрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкции бетона в начале его схватывания или затвердевания в бетон продольные электроды, или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. После затвердевания бетона выступающие концы этих стержней срезают. Пластинчатые электроды применяют, главным образом, для подогрева плит и стен, продольные электроды и поперечные короткие стержни – для балок и колонн.

Обогрев воздуха, окружающего бетона, производится следующим образом: устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи, воздушное отопление или электрические отражательные печи. В тепляках ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду для твердения, или поливают бетон. Этот способ применяют при очень низких температурах, при малых объемах бетонирования и при отделочных работах.

19.Понятие о методах зимнего бетонирования (в тепляках, метод «термоса», предварительным электроразогревом бетонной смеси, с использованием противоморозных добавок, с тепловой обработкой, комбинированные методы)

Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в дальнейшем по сравнения с нормально твердевшем бетоном. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется, разрывает связи между поверхностью заполнителей и мало затвердевшем цементным камнем. При бетонировании зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение срока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Это достигается двумя способами: использование внутреннего запаса теплоты бетона и дополнительная подача бетону тепла извне, если внутренней недостаточно.

При первом способе необходимо применять высокопрочный и быстротвердеющий портландцемент. Кроме того рекомендуется использовать ускорители твердения цемента – хлористый кальций, уменьшать количество воды в бетонной смеси, вводя в нее пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, и уплотнять ее высокочастотными вибраторами.

Внутренний запас теплоты в бетоне создают путем подогрева материалов; в твердеющем бетоне теплота выделяется при химических реакциях, происходящих между цементом и водой.

Применяют электропрогрев смеси в специальном бункере непосредственно перед кладкой в конструкцию. Электрический ток пропускают через смесь и разогревают ее во 50-70°С. Цемент выделяет тепло в первые 3-7 дней твердения. Чтобы сохранить ее на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые части бетона хорошей изоляцией. Этот способ называется способ «термоса». Он используется при массивных или тщательно изолированных конструкциях.

Более тонкие или со слабой теплоизоляцией или возводимые при очень сильных морозах конструкции должны бетонироваться с подачей тепла извне, с использованием следующих способов.

Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам, вырезанным с внутренней стороны опалубки.

Элекропрогрев бетона, осуществляемый с помощью переменного тока. Стальные пластинки-электроды, соединенные с электрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкции бетона в начале его схватывания или затвердевания в бетон продольные электроды, или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. После затвердевания бетона выступающие концы этих стержней срезают. Пластинчатые электроды применяют, главным образом, для подогрева плит и стен, продольные электроды и поперечные короткие стержни – для балок и колонн.

Обогрев воздуха, окружающего бетона, производится следующим образом: устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи, воздушное отопление или электрические отражательные печи. В тепляках ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду для твердения, или поливают бетон. Этот способ применяют при очень низких температурах, при малых объемах бетонирования и при отделочных работах.

Понятие о железобетоне. Роль арматуры. Свойства бетона и стали, обуславливающие их совместную работу. Достоинства и недостатки по сравнению с металлом, деревом и др. материалами. Достоинства и недостатки сборных и монолитных железобетонных конструкций.

Железобетоном называют материал, к котором соединены в единое целое стальная арматура и бетон. Бетон имеет низкую прочность на растяжение и из него нельзя изготавливать конструкции, работающие при больших растягивающих напряжениях. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие усилия, а сжимающие усилия приходились на бетон. Это обеспечивает высокую прочность материала при сжатии и растяжении. Совместная работа арматуры и бетона обусловлена хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициенты линейного расширения.

Монолитный железобетон – железобетон, изготавливаемый на строительной площадке. На месте возведения конструкции устанавливают опалубку. В нее устанавливают арматуру и укладывают бетонную смесь. Для монолитного строительства используют тяжелые и легкие бетоны на быстротвердеющих цементах. При правильной организации труда скорость строительства из монолитного бетона не уступает скорости монтажа из сборных элементов.

Сборные железобетонные изделия и конструкции представляют собой крупноразмерные железобетонные элементы, изготовляемые на заводе. Основное преимущество – высокомеханизированные и автоматизированные методы их изготовления. На строительной площадке эти элементы только монтируют, что резко сокращает сроки строительства, повышает производительность труда и позволяет широко применять новые эффективные материалы. Однако сборные железобетонные изделия отличаются значительным весом и размерами, что требует специализированного транспорта при их перевозке и грузоподъемных средств при монтаже. Недостатками: 1) большая масса; 2) высокая себестоимость изделий; 3) значительные транспортные расходы.

21. Сущность предварительно напряженного железобетона. Его достоинтсво по сравнению с обычным железобетоном.

Железобетонные изделия и конструкции значительно превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. Особенно эффективны предварительно напряженные конструкции. В сравнении с обычными они обладают более высокой трсщиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям.

В предварительно напряженном железобетоне арматуру предварительно растягивают, а после изготовления конструкции и затвердевания бетона ее освобождают от натяжения. При этом арматура сокращается и вызывает сжатие бетона. В результате предельная растяжимость бетона в конструкции под действием эксплутационной нагрузки как бы увеличивается, так как деформации от предварительного сжатия суммируются с деформациями растяжения. Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление трещин в бетоне растянутой зоны конструкции, но позволяет сократить расход арматуры, используя высокопрочные сталь и бетон, снизить вес железобетонных конструкций, повысить их трещиностойкость и долговечность. В предварительно-напряженных железобетонных конструкциях более полно используется прочность стали и бетона, поэтому уменьшается масса изделия.