Твердение бетона при расчетных температурах » Ремонт Строительство Интерьер. Лесное дело и деревообработка.

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Твердение бетона при расчетных температурах

25.10.2020

Для определения влияния температурных условий твердения и вида противоморозной добавки на прочность бетона Е.Н. Ухов статистически обработал экспериментальные данные, полученные при испытании прочности на сжатие бетонов двух составов (1:1,5:3:0,45 и 1:2:3,5:0,55), приготовленных на трех цементах (табл. 39, рис. 48-50). Прочность образцов без добавок через 28 суток твердения в стандартных условиях составляла 401-432 и 307-318 кгс/см2 при В/Ц = 0,45 и 0,55 соответственно в зависимости от цемента.

Из рис. 48 видно, что с понижением температуры твердения прочность бетона уменьшается, причем наиболее значительно при введении хлористых солей: при понижении температуры на 10 С прочность бетона с этими солями уменьшается на 230 кгс/см2, в то время как у бетона с добавками нитрита натрия на 120, а у бетона с поташом лишь на 70. Таким образом, если при -5°С более высокую прочность бетона можно получить при введении хлористых солей, а эффективность нитрита натрия и поташа примерно одинакова, то при более низких температурах наиболее эффективной добавкой становится поташ. Следует отметить, что некоторое понижение прочностных показателей бетона с добавками хлористых солей вызвано введением не оптимальных их количеств (табл. 38).
Твердение бетона при расчетных температурах

Из данных рис. 49 видно, что при применении цементов одной и той же марки более высокая прочность при небольших отрицательных температурах может быть получена для бетона на высокоалюминатных портландцементах. При температурах ниже -10°C различие минералогического состав не сказывается, но влияние вещественного состава весьма существенно. Бетон на шлакопортландцементе характеризуется наименьшими прочностными показателями (прочность такого бетона даже после 28-суточного твердения в стандартных условиях составляет около 50% его марки, если до этого он твердел при температурах ниже -10°С).

Зависимость прочности бетона от его состава (рис. 50) свидетельствует, что, как и для обычного бетона, прочность его тем выше, чем меньше В/Ц. Однако выдерживание при пониженных отрицательных температурах более неблагоприятно для плотного бетона вследствие больших структурных нарушений. Это видно из того, что при понижении температуры твердения на 10°С прочность бетона с В/Ц = 0,45 после последующего твердения в стандартных условиях снижается на 170 кгс/см2, в то время ка у бетона с В/Ц = 0,55 лишь - на 70 кгс/см2.

При этом следует отметить, что исследования, выполненные П.С. Костяевым и др., показали, что с увеличением водоцементного отношения характер уменьшения прочности как на сжатие, так и на изгиб бетонов противоморозными добавками (K2CO3) остается таки» же, как и для обычного бетона, твердеющего при положительной температуре (рис. 51).

В табл. 40 приведены данные по влиянию вида добавки В/Ц, минералогического и вещественного состава цемент на интенсивность твердения бетона при -5 и -15°С.



Для бетона на воркутинском портландцементе, характеризующемся повышенным содержанием трехкальциевого алюмината (табл. 25), независимо от состава бетона и температурных условий твердения, более эффективен поташ: прочность образцов с добавкой этой соли в 28-суточном возрасте составила 81-85 и 37-42% от R28 соответственно при -5 и -15°С. Наименее интенсивно твердеет бетон с добавками нитрита натрия, прочность которого к указанному возрасту достигает соответственно 53—57 и 29—31% прочности эталонов.

Бетон на основе низкоалюминатного пикалевского портландцемента при -5 С твердеет наиболее интенсивно при введении хлористых солей, достигая в 28-суточном возрасте 96-100% прочности эталонов. Нитрит натрия по своему действию равноценен поташу (при В/Ц = 0,45) или несколько ему уступает (при В/Ц = 0,55). Примерно такое же влияние добавки оказывают и на твердение бетона, приготовленного на шлакопортландцементе.

Температура -15 С, по существу, является предельной для бетонов с добавками хлористых солей и нитрита натрия. При более низких температурах прочность бетона после 28-суточного выдерживания обычно не превышает 5-10% от R28 и достигается, видимо, в основном при охлаждении и оттаивании образцов. Для бетона с добавками поташа практически полное прекращение твердения наступает при температурах ниже -25 С независимо от количества вводимой соли.

В табл. 41 приведены результаты испытаний легкого бетона, приготовленного на природных пористых материалах - песке и щебне из вулканического шлака Кармрашенского месторождения, объемным насыпным весом соответственно 650-800 и 400-500 кг/м3. Пористость щебня достигала 79%.


Из данных табл. 41 видно, что, как и для тяжелого бетона, при -5°С наиболее эффективными являются хлористые соли. При введении хлористого натрия прочность образцов через 28 суток твердения достигает 75-96% прочности эталонов. При использовании высокоалюминатного новоздолбуновского портландцемента наименьшие прочностные показатели зафиксированы для бетона с добавкой нитрита натрия, что характерно и для тяжелого бетона.

При -20°С бетон с добавками поташа через 28 суток набрал прочность порядка 50-60% R28. т.е. твердел примерно с такой же интенсивностью, как и тяжелый бетон. Ho, в отличие от последнего, легкий бетон с добавками хлористых солей и нитрита натрия заметно твердеет при -20°С, по-видимому, вследствие более медленного охлаждения до температуры среды.

Анализируя данные табл. 41, можно отметить, что легкий бетон с противоморозными добавками твердеет примерно с такой же интенсивностью, что и тяжелый при идентичных условиях. Только бетон с добавками поташа, твердеющий при -5°С, характеризуется пониженными прочностными показателями, возможно, вследствие ускоренного схватывания цемента.

Таким образом, интенсивность твердения бетона на морозе зависит, прежде всего, от температурных условий, а затем от вещественного и минералогического состава цемента и водоцементного отношения. Прочность бетона на портландцементах, установленная на основании анализа и обобщения экспериментального материала в зависимости от температурных условий твердения бетона и введенной в него добавки, показана в табл. 42.

Бетон на шлаковых или пуццолановых портландцементах, как уже было видно, твердеет медленнее, чем на портландцементах, особенно при температурах ниже -10°С. Причем, если в возрасте 14-28 суток прочность бетона на смешанных цементах обычно достигает около 80% значений, указанных в табл. 42, то в более ранние сроки часто отстает в 2 и более раз в зависимости от количества и состава шлаковой или пуццолановой добавки.

Следует отметить, что приведенные в табл. 42 данные являются минимальными. При правильном назначении количества добавки, как это было видно, бетон твердеет значительно интенсивнее. К этому еще следует добавить, что твердение бетона в реальных условиях активизируется как за счет колебания температуры, так и вследствие более медленного охлаждения бетона.

На спасском портландцементе, например, изготовляли бетонные образцы, которые выдерживали в естественных условиях. Так как температура среды в первые 14 суток ожидалась около -25°С, добавку поташа брали в количестве 12% веса цемента. Эта добавка оказалась оптимальной для бетона на этом цементе при -20°С. Выбор именно этой дозировки поташа был обусловлен еще и тем, что образцы в течение 2-3 суток хранились на морозе в деревянных формах (толщина стенок 2 см) и температура бетона достигала температуры окружающей среды практически через сутки.

Из данных рис. 52 видно , что при выдерживании бетона в естественных условиях прочность его к 28-суточному возрасту составила около 80-90% R28. Прочность бетонов с добавками поташа на этом цементе при выдерживании образцов в холодильных камерах при -20, -25°С к этому возрасту обычно не превышала 50-60% прочности соответствующих эталонов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: