Предварительная выдержка

Основным назначением предварительного выдерживания изделий до начала теплового воздействия является создание благоприятных условий для развития процессов гидратации цементов и формирования начальной прочности (начальной структуры), необходимой для восприятия заданного теплового воздействия без нарушения структуры бетона.

Проведенные Л.А.Малининой и Е.Н.Малинским исследования показали, что предварительная выдержка до пропаривания резко уменьшает и после определенного срока практически полностью устраняет остаточное расширение бетона и повышает его прочность.

Сказанное свидетельствует в пользу увеличения (до определенного предела) продолжительности предварительной выдержки при нормальной температуре бетонных изделий. Однако, по мнению ряда исследователей (например, Подуровского) увеличение продолжительности выдержки сверх определенного небольшого времени не только неэффективно, но может привести даже к отрицательным результатам. Так, в работе уже упомянутого Подуровского и Савина, установлено, что прочность бетона при 2-часовой выдержке оказалось выше, чем при 4-часовой.

Они объясняют это тем, что слабая структура в раннем возрасте в новых условиях твердения способна к “самозалечиванию” возникающих дефектов, чего не происходит после 4-часовой предварительной выдержке, когда образуется уже более жесткая структура.

Таким образом, уже из этого примера, должно быть ясно, что об оптимальном времени предварительной выдержки бетона единого мнения нет. Это легко понять, если принять во внимание, что эффективность предварительного выдерживания зависит также от минералогического состава цемента, от состава бетона, тонкости помола цемента, В\Ц, температуры среды и т.д. Как показали исследования С.А.Миронова и Л.А.Малининой в зависимости от этих факторов оптимальное время предварительной выдержки бетонов на портландцементе может изменяться от 2 до 10 часов. Так, например, ряд авторов (Сильченко, Михайлов, Ребиндер) считают, что оптимальная продолжительность предварительной выдержки соответствует моменту перехода коагуляционной структуры растворной части бетонов в кристаллизационно-коагуляционную (Рис.17).

В работах О.П.Мчедлова-Петросяна и Т.Пауэрса указывается, что начало нагрева не должно совпадать с периодом максимального выделения тепла. Значительный интерес представляют наблюдения Михайлова и Гранковского,

Рис. 17 График изменения показавшие, что

пластической прочности разрушение структуры

цементного теста во время

ее формирования не влияет на прочность цементного камня, в то время как разрушение структуры в период ее упрочнения резко снижает прочность изделий.

Следовательно, наиболее опасной с точки зрения образования дефектов и снижения прочности цементного камня в период подъема температуры является такая структура, которая уже утратила пластичность и способность к “самозалечиванию”, но еще не успела набрать прочность, достаточную, чтобы противостоять напряжениям, возникающим в цементном камне в результате объемных изменений составляющих бетона и явлений массопереноса.

Эта необходимая начальная прочность названа С.А.Мироновым и Л.А.Малининой “критической”. Следует также отметить, что во время предварительной выдержки вследствие процессов гидратации начинает появляться внутриобъемный вакуум, снижающий внутреннее избыточное давление паровоздушной фазы в бетоне, возникающее в результате его разогрева.

Таким образом, оптимальное время предварительного выдерживания бетона определяется его структурно-механическим состоянием, которое он приобретает к началу тепло-влажностной обработки.

Так, например, различия в пластической прочности (Рис.18) объясняют то обстоятельство, что для алитовых цементов в большей степени допустимо сокращение времени предварительной выдержки, чем для белитовых. Время

Рис. 18 Пластическая прочность предварительной выдержки, а также

клинкерных минералов в длительность и температура

зависимости от времени изотермического прогрева влияют на

гидратации способность цементного камня к

последующему за термообработкой

твердению.

Чем короче эти стадии процесса тепло-влажностной обработки и ниже максимальная температура, тем интенсивнее последующее твердение и больший прирост прочности достигается к 28 суткам после пропаривания (табл.1)

Рис. 19 Кинетика роста пластической

прочности цементов различного

минералогического состава

Таблица 1. Прочность цементного камня после тепло-влажностной обработки в зависимости от предварительной выдержки.

Поэтому сокращенные (за счет времени предварительной выдержки и, главным образом, изотермичекого прогрева) режимы термообработки представляются более перспективными, так как позволяют устранить или снизить тот недобор прочности, который характерен для пропаренных бетонов.

Основными приемами, позволяющими сократить предварительную выдержку бетонных изделий до пропаривания, являются:

- использование быстротвердеющих алитовых цементов;

- применение бетонных смесей с пониженным В\Ц.

Возможно также предварительное выдерживание бетонной смеси до формования изделий и применение жестких закрытых форм, препятствующих температурному расширению бетона и ограничивающих его влагообмен с окружающей средой.

Поиск по сайту: