Как прогреть бетон тепловыми пушками. Размораживание бетона


Деформации бетона при замораживании — оттаивании

Деструктивные процессы в бетоне наглядно проявляются в его деформациях.

Если все тела при охлаждении сжимаются, то бетон, насыщенный водой, при отрицательных температурах имеет аномальное расширение. Оно может происходить при разных отрицательных температурах.

Образование льда в бетоне начинается при температуре —1 ...—2 °С. При этом замерзание воды в капиллярных порах происходит в определенном диапазоне отрицательных температур. Чем меньше размеры капиллярных пор, тем при более низких температурах замерзает в них вода (возрастают капиллярные силы, действующие на воду и мешающие перестройке ее структуры в структуру льда). Основная масса воды замерзает при температурах до—10 ...-12 °С.

Для неморозостойкого бетона давление отжимаемой льдом воды, приложенное к стенкам пор «изнутри», вызывает расширение бетона. Оно продолжается, пока идет образование льда во все более тонких капиллярах (участок 0—1). Сначала происходит растяжение стенок капилляров, при дальнейшем росте давления в них могут возникать микротрещины.

В диапазоне температур -10...-20 °С замерзает уже небольшое количество воды. Если принять всю воду, замерзшую при -20 "С за 100%, на этот интервал придется порядка 20%.

В бетоне, замороженном до —20 °С, все капиллярные поры заполнены льдом, а гелевые — водой. При повышении температуры такого бетона лед в капиллярных порах расширяется в большей степени, чем скелет бетона, и дополнительно растягивает бетон (участок 2-3). При этом могут быть образованы новые микротрещины. При температуре порядка -10 °С капиллярный лед начинает таять сначала в тонких капиллярах, потом в более крупных (температура таяния льда соответствует температуре замерзания). Силы, растягивающие скелет бетона, уменьшаются и исчезают, поэтому происходит сокращение размеров образца (участок 3-4). Тем не менее при температуре 0 °С они оказываются больше первоначальных. Величина остаточного расширения (отрезок 0-4) характеризует степень повреждения структуры и интенсивность разрушения бетона морозом. При последующих циклах замораживания — оттаивания она увеличивается.

Стандартному разрушению бетона соответствует остаточное расширение порядка 0,1 %.

Деформации, наблюдаются для бетона низкой морозостойкости. Для бетонов со средними В/Ц расширения при первых циклах замораживания — оттаивания не происходит. Их деформации близки к таковым для сухого бетона. Часто такие бетоны имеют деформации сжатия большие, чем сухой бетон (линия в). Лед, образующийся в капиллярных порах, имеет больший коэффициент температурного расширения, поэтому сокращается в большей степени. Вода из гелевых пор мигрирует в капиллярные. Этот процесс невозможен при положительных температурах, так как капиллярный потенциал гелевых пор гораздо выше. Но при отрицательных температурах нормальное состояние воды — лед. Поэтому она перемещается в туда, где имеет возможность замерзнуть. Гель, теряя воду, уменьшается в размерах, а бетон дополнительно сжимается.

Отсутствие расширения при первых циклах замораживания—оттаивания не свидетельствует об «абсолютной» морозостойкости бетона. При их продолжении структура бетона постепенно «расшатывается». В ней появляются микротрещины, заполняемые водой. Новые циклы замерзания воды приводят к их росту, расширению бетона и постепенному его разрушению.

В пропаренных бетонах, приобретающих микроструктурные дефекты уже при тепловой обработке, расширение происходит в той же последовательности. Но оно начинается раньше и является более значительным. Такие бетоны имеют более низкую морозостойкость.

Деформации при низких отрицательных температурах. В ряде случаев бетон подвергается действию температур, значительно более низких, чем стандартная (до -35.. .-50 °С). В этом их диапазоне наблюдается второй пик температурного расширения, превышающий первый по величине. Для морозостойких бетонов это расширение также происходит, но начинается после некоторого числа циклов. При их продолжении оно постепенно распространяется на всю область отрицательных температур.

Казалось бы, при этих температурах в бетоне нечему замерзать: вода в капиллярных порах уже превратилась в лед, а в гелевых порах она начинает замерзать при температурах ниже —70 °С. Вероятной причиной расширения является замерзание воды в микротрещинах, которые образовались при предыдущих циклах замораживания.

Разрушение бетона при действии низких отрицательных температур существенно — в 5—10 раз — ускоряется. Это происходит в регионах с низкими зимними температурами, а также используется в одном из методов ускоренного определения морозостойкости бетона.

www.uniexo.ru

Прочность бетона при замораживании - Справочник химика 21

    Наиболее опасно замораживание бетона в первые дни его твердения, так как в это время скорость твердения наибольшая и количество воды, принимающей участие в реакции с цементом, максимальное. В этом случае при оттаивании и возобновлении твердения значительно теряется прочность бетона. Если замораживается бетон 60—70% месячной прочности, то после оттаивания он твердеет нормально и со временем достигает проектной прочности. [c.29]

    Прочность бетона при замораживании в раннем возрасте и госледующем твердении до 28 дней при нормальных условиях [c.512]

    С понижением температуры прочность бетона нарастает значительно медленнее, чем при нормальной температуре (15—20°). При повышении же температуры прочность бетона нарастает быстрее. Особенно замедляется нарастание прочности при понижении температуры и с приближением ее к нулю для бетонов, приготовленных на пуццолановом и шлаковом портландцементах. Если температура бетона ниже нуля, твердение бетона прекращается (при условии того, что в бетон не добавлены соли, понижающие температуру замерзания воды). Но если бетон вначале приобретает не менее 70% от нормальной прочности данной марки, то замораживание допускается. При применении быстротвердеющего портландцемента срок первоначального твердения бетона в нормальных условиях должен составлять не менее двух-трех дней, а при обычных цементах — пять-семь дней. Несоблюдение указанных условий первоначального твердения бетона вызывает значительное понижение его прочности после оттаивания, так как свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется и нарушаются связи между неокрепшими частями бетона. [c.378]

    Прочность бетона, находившегося до замораживания в воз-душно-сухих условиях в течение трех и более суток, после воздействия отрицательных температур не снизилась. [c.72]

    Однако процесс твердения бетона после замораживания протекает медленнее, чем процесс твердения бетона, не подвергавшегося замораживанию. Это, по-видимому, вызывается тем, что бетон и после оттаивания имеет сравнительно низкую температуру, при которой процессы твердения крайне замедленны. При повышении температуры твердение ускоряется и на седьмые сутки наблюдается довольно высокая прочность бетона. [c.66]

    Для экспериментов использовали цемент с активностью 585 кг см через 28 суток. Полиэтилгидросилоксановую жидкость вводили с водой затворения в виде водной эмульсии. Состав бетона 1 1,75 3,5 В/Ц== == 0,45. Зависимость прочности бетонов после замораживания от количества добавленной полиэтилгидросилоксановой жидкости представлена в табл.5. [c.172]

    На рис. 40 приведены кривые, показывающие влияние срока хранения бетона на прочность (в зависимости от температуры нагрева) после замораживания. Как видно из рисунка, прочность бетона снижается только в том случае, если бетон подвергается замораживанию в свежеуложенном состоянии. После выдержки бетона в течение одних суток на воздухе перед замораживанием прочность бетона при нагревании после замораживания изменяется незначительно. [c.68]

    Снижение прочности беТона при многократном попеременном замораживании и оттаивании в воде принято называть морозным разрушением. Его основной причиной является образование в поровом пространстве бетона льда, объем которого на 9 % больше объема замерзшей воды. При прочих равных условиях Скорость морозного [c.141]

    Бернхардт [4], изучая влияние В/Ц на время предварительного твердения бетона, установил, что оно меняется с 8 до 24- час. при увеличении 15/Ш от 0.4 до 1 (критерием служила 5%-ная потеря прочности при замораживании). [c.58]

    С наступлением ночных похолоданий и заморозков необходимо применять следующие меры для получения необходимой прочности бетона до момента его замораживания  [c.509]

    Если свежеуложенная бетонная смесь все же подвергалась замораживанию, то для восстановления прочности бетонй после оттаивания и нагревания внутренних слоев бетона до температуры от +15 до +20° его необходимо выдерживать в опалубке при температуре выше нуля не менее трех суток. По истечении указанного срока бетон можно высушивать. [c.96]

    Более высокие абсолютные значения прочности бетона, изготовленного на замороженном жидком стекле, после хранения на воздухе в течение одних и трех суток, по всей вероятности, вызваны тем, что после замораживания произошло частичное выпадение осадка твердой кремневой кислоты, в результате чего модуль жидкого стекла несколько снизился. [c.64]

    Как показывает опыт, во всех случаях периодического колебания влажности и температуры наблюдается падение прочности дисперсных структур. Так, например, в опытах [401] после 65 циклов замораживания (при —20° С) и оттаивания во влажных условиях (при +20° С) прочность контрольных образцов бетона снижалась примерно на 30—50% при растяжении и на 5—15% при сжатии. [c.172]

    При замерзании бетона происходит образование льда в его поровой структуре. Процесс развивается от поверхности в глубину. Вода в порах при замерзании увеличивается в объеме до 9%. С наружной стороны в порах и капиллярах она замерзает в первую очередь, и при увеличении объема происходит отжатие еще не замерзшей воды в глубину бетона. При этом возникает значительное гидравлическое давление, которое увеличивается с уменьшением капилляров и повышением скорости замораживания. Оно может достигать 10—15 МПа, т. е. значительно превышать прочность бетона на растяжение. Установлено, что основными критериями, огфеделяющими морозостойкость бетона, являются степень его насыще- [c.48]

    При высушивании образцов бетона независимо от продолжительности предварительного хранения на воздухе до замораживания прочность бетона находится в пределах от 200 до 270 кг1см . Замораживание этих образцов бетона не сказалось на дальнейшем поведении их при нагревании. [c.68]

    Действие отрицательной температуры незначительно сказывается на прочности бетона, хранившегося на воздухё до воздействия замораживания в течение суток. [c.72]

    Кроме перечисленных испытаний, проводили также определение изменения прочности бетона в нагретом состоянии после замораживания. [c.68]

    Марки цемента соответствуют пределу прочности при сжатии половинок образцов-балочек, изготовленных в соответствии с ГОСТ 310—60 (табл. 7). Начало схватывания для всех цементов должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания— не позднее чем через 12 ч после начала затворения. Портландцемент используют для приготовления обычных и жаростойких бетонов и растворов. Его не следует применять для кладки фундаментов и конструкций, соприкасающихся с кислыми, мягкими, минерализованными сточными водами. В клинкерном портландцементе содержание SiOj не должно превышать 3%. Пуццолановый портландцемент применяют для приготовления бетонов, укладываемых в конструкции, которые подвержены действию воды (фундаменты, борова), и торкрет-массы. Из шлакопортландцемента приготовляют обычные бетоны и растворы, а также жаростойкий бетон. Он медленнее схватывается и твердеет (в первые 7—10 дней), чем портландцемент, особенно при низких температурах. Поэтому при кладке методом замораживания, а также при возведении железобетонных дымовых труб в зимних условиях с обогревом подогретым воздухом шлакопортландцемент не применяют. При пропаривании или электропрогреве шлакопортландцемент обеспечивает наибольшую относительную прочность бетона к моменту окончания тепловой обработки. Объемная насыпная масса портландцемента 1100—1400 кг/м шлакопортландцемента 1100—1250 кг/м я пуццоланового портландцемента 850—1150 кг/м  [c.8]

    Следует особо подчеркнуть возможность существенного повышения стойкости бетонов, модифицированных порошкообразными водорастворимыми полимерами, при замораживании до —60°С и оттаивании в пресной воде. Немодифицированные бетоны при таких температурах уже после 40 циклов испытаний резко (почти вдвое) снижали прочность. Бетоны с указанными добавками (0,15% от массы цемента) оказывались полностью стойкими и после 80 циклов, при этом отмечается некоторое повышение прочности. [c.140]

    Введение в бетонную смесь добавки С-3 позволяет обеспечить существенное повышение плотности и прочности бетона, но не обеспечивает существенного повышения его морозостойкости. Вместе с тем введение в состав бетонной смеси наряду с С-3 воздухововлекающей добавки резко повышает морозостойкость бетона - до 500 циклов попеременного замораживания и оттаивания и выше. Наиболее эффективными для обеспечения высокой прочности и морозостойкости является введение в бетонную смесь на шлакопортландцементе С-3 совместно с воздухововлекающей добавкой типа НЧК. [c.58]

    Керамзитовый гравий получается в результате вспучивания при обжиге легкоплавких глин, трепела, сланцев или зол тепловых электростанций. В зависимости от размера зерен гравий делится на следующие фракции, мм 5—10, 10—20, 20—40. Поставляется гравий по фракциям в виде смеси нескольких фракций или же без разделения по фракциям. По объемной насыпной массе гравий делится на марки (табл. 9). Для высокопрочных конструктивных легких бетонов допускается изготовление и поставка гравия марок 800 и 1000 с пределом прочности не менее 0,4 МПа [40 кгс/см ]. Влажность гравия не должна превышать 2% по массе. При поставке смеси нескольких фракций гравия насыпная масса гравия устанавливается по соглашению между поставщиком и заказчиком. Прочность зернового состава гравия при сжатии, объемную насыпную массу и другие свойства гравия определяют в соответствии с ГОСТ 9758—68. Гравий должен выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания с потерей при этом не более 8% массы. Гравий не должен содержать включений извести, приводящих к разрушению его зерен после кипячения в течение 4 мин. Содержание в гравии расколотых зерен не должно превышать 15% по массе, а сернистых и сернокислых соединений в пересчете на 50з—1%. [c.11]

    При попеременном замораживании и оттаивании особенно резко падает прочность пористых бетонов. Кроме того, вода при миграции в порах переносит растворы солей, увеличение объема которых при кристаллизации также приводит к некоторому снижению прочности. [c.168]

    Исследована морозостойкость бетонов, модифицированных ГКЖ 94 (0,1%) и СНВ (0,03%) и приготовленных из смесей пластичной и жесткой консистенций при водоцементных отношениях 0,5, 0,6 и 0,7 и содержании песка в смеси заполнителей (г) 0,33, 0,4 и 0,5. Как следует из полученных данных (рис. 36), область I, соответствующая прочности бетонов с добавкой ГКЖ-94, находится выше пунктирной линии, т. е. потери прочности этих бетонов не превышали 25%. У бетонов с добавкой СНВ (области II и III), изготовленных при тех же отношениях В/Ц и содержании ne jia в смеси заполнителей г = 0,33, потери прочности составили более 25%. Таким образом, бетоны с добавкой ГКЖ-94 после 615 циклов замораживания и оттаивания имели прочность значительно выше, чем бетоны с добавкой СНВ после стольких же циклов испытаний. В зависимости от изменения количества песка и подвижности бетонной массы колебания прочности образцов, подвергшихся испытанию на морозостойкость, составляли для бетонов с ГКЖ-94 около 20%, а для бетонов с СНВ от 60 до 160%. Эти данные показывают, что бетоны, модифицированные ГКЖ-94, имеют также значительно более стабильные показатели морозостойкости, чем бетоны с часто применяемым продуктом СНВ. [c.137]

    ЗИТЫ с высокой прочностью, стойкие к биологическим воздействиям и жаробезопасные. Облучение -лучами обычного бетона, пропитанного полимером, приводит к образованию так называемого полимербетона. По сравнению с обычным бетоном ои имеет повышенный в 4 раза предел прочности на сжатие и растяжение, а также обладает высокой коррозионной стойкостью, водонепроницаемостью, устойчивостью к замораживанию и размораживанию. Поэтому полимербетоны оказались превосходными конструкционными материалами при строительстве подводных и гидротехнических сооружений, в установках для опреснения морской воды и и ядерных реакторах. [c.94]

    Результаты исследований тяжель1х бетонов на основе бесцементного вяжущего показали их высокую атмосферо- и морозостойкость (250-300 циклов попеременного замораживания и оттаивания), долговечность, стойкость при попеременном увлажнении и сушке. В частности, при использовании зольно-щелочных цементов прочность тяжелых бетонов, равная 20-30 МПа, достигается при расходе вяжущего 320-400 кг/м (Бабаев...). [c.197]

    Оттаивание образцов осуществлялось в морской воде. Из приведенной таблицы видно, что введение полиэтилгидросилоксановой жидкости резко повышает морозостойкость бетонов. Если после 600 циклов замораживания бетоны, не содержащие добавки гидрофобизатора, практически полностью теряют прочность, то бетоны с добавкой 0,15% полиэтилгидросилоксана после 600 циклов замораживания имели прочность свыше 500 кг1см . [c.172]

    АГЛОПОРИТОБЕТОН - легкий бе тон с заполнителем—аглопоритом. В СССР впервые применен в 1955— 56 (Москва, Ростов-на-Дону). А. подразделяют па конструктивно-теплоизоляционный (прочностью на сжатие до 100 кга см ) и конструктивный (прочностью 150—400 кес/см-). Объемная масса А. слитной структуры в сухом состоянии (в зависимости от марок заполнителей по объемной насыпной массе и расхода цемента) составляет 1100—1500 кг/ (марка бетона по прочности иа сжатие 35—40) 1200—1600 (марка 75-100) 1300-1800 (марка 150-200) и 1600 — 1800 кг1м (марка бетона 250—400). Водопоглощение А. слитной структуры 17—21%, коэфф. размягчения 0,70—0,95, прочность на изгиб 19—31 кгс/см , коэфф. теплопроводности конструктивно-теплоизоляционного А. до 0,55 ккал1мХ X ч град, морозостойкость его в зависимости от условий эксплуатации — 15—35 циклов, конструктивного А.— не менее 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Изделия из А. однослойные стеновые панели, крупные и мелкие [c.24]

    Г. подразделяют на теплоизоляционный (объемная масса в сухом состоянии до 500 кг/м . прочность на сжатие до 35 кгс/см ), конструктивнотеплоизоляционный (500 — 900 кг/м , 35—75 кгс см ) и конструктивный (объемная масса в сухом состоянии 900—1200 кг .и , прочность на сжатие 75—100 кгс/см ). Коэфф. теплопроводности Г. равен 0,08—0,20 ккал/м. ч град, водопоглощение 26—42 об.%. Г. выдерживает 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Произ-во изделий из Г. заключается в номоле вяжущего (раздельно или совместно с золой), приготовлении смеси, заполнении ею металлических форм и обработке изделий в автоклаве (давление пара 8 ат). В процессе смешивания и вспучивания смесь подвергают вибрации. Газозолосиликатный массив перед тепловой обработкой разрезают на отдельные элементы — изделия. Из Г. изготовляют плиты для теплоизоляции и звукопоглощающих устройств, блоки и панели для ограждающих конструкций жилых и пром. зданий. Лит. Горяйнов К. Э. [и др.]. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов. М., 1966. [c.242]

    ГАЗОШЛАКОБЕТОН — бетон, получаемый в результате твердения смеси шлакового вяжущего, тонкодисперсного кремнеземистого компонента, газообразующих добавок и воды разновидность газобетона. В качестве кремнеземистого компонента применяют кварцевый песок, гранулированный шлак, золу-унос ТЭС и др. Газообразующей добавкой, вспучивающей смесь, служит преим. алюминиевая пудра. В произ-ве Г. используют основные и кислые доменные шлаки, никелевые и титанистые шлаки, активизированные известью, жидким стеклом, содой или щелочами. Произ-во и применение Г. началось в 1960 в СССР (в г. Нижний Тагил). Г. подразделяют на автоклавный (твердею-ЩШ1 в автоклавах) и неавтоклавный (пропариваемый в камерах) теплоизоляционный (объемная масса в сухом состоянии до 500 кг/м , прочность на сжатие до 35 кгс/см ), конструктивно - теплоизоляционный (500-900 кг/м , 35-75 кгс/см ) и конструктивный (объемная масса в сухом состоянии более 900 кг/м , прочность на сжатие более 75 кгс/см ). Коэфф. теплопроводности Г. равен 0,14—0,30 ккал/м ч град. Г. выдерживает болое 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Произ-во изделий из Г. заключается в подготовке вяжущего (помолом шлака с активизатором), приготовлении смеси, заполнении ею металлических форм и тепловой обработке отформованных изделш (в автоклавах или пропарочных камерах). Из Г. изготовляют плиты, блоки и панели для жилых и пром. зданий. [c.247]

chem21.info

Как прогреть бетон с помощью тепловых пушек и укрытий

Прогрев бетона тепловой пушкой в тепляке

Тепловые пушки или тепловентиляторы широко используются в строительстве для широкого спектра задач, связанных с обогревом помещений, материалов и людей. Также допускается их использование и для прогрева бетона.

Особенность тепловых пушек в том, что они могут за достаточно короткое время прогреть большой объем воздуха и поддерживать его температуру на необходимом уровне.

Для изоляции всей конструкции или ее бетонируемой в данный момент части от внешней среды используются тепляки или шатры. Конечно же, все зависит от объекта. Где-то необходимо установка полноценного каркасного строительного укрытия из брезента с утеплителем, а где-то достаточно простого полога.

В обоих случая нельзя укладывать укрытие непосредственно на бетон. Между монолитом и брезентом должно быть воздушное пространство. Чем оно будет больше – тем стабильнее будет температура внутри, а, соответственно, и качество бетона.

Тепловентиляторы в совокупности с тепляками способны всего за несколько суток обеспечить набор прочности конструкции порядка 50-70% в зависимости от температуры воздуха. Это достигается за счет высокой температуры внутри укрытия. Она может находиться в пределах 30-75°C. При этом необходимо обеспечить достаточную влажность бетона, чтобы он не растрескался и равномерно схватился. Это достигается укрыванием конструкции ПВХ пленкой или периодическим увлажнением.

Тепляк для прогрева залитого зимой фундамента Накрытый брезентовым пологом фундамент

По достижении приемлемой в данных условиях прочности можно прекращать прогрев, но делать это необходимо постепенно, чтобы избежать резкого перепада температур. Теплопушки с этим легко справятся, так как имеют терморегулятор. А если дополнительно установить термореле, то обогреватель будет автоматически поддерживать заданную температуру в тепляке не зависимо от погоды «за бортом».

Выбор обогревателя для тепляка

При выборе обогревателя для зимнего бетонирования в первую очередь необходимо обратить внимание на тип используемого топлива. В зависимости от того, какой тип энергии наиболее доступен можно выбрать из:

  • электричества;
  • газа;
  • дизельного топлива;
  • отработанного масла.

Следующим важным параметром является мощность тепловой пушки. Она напрямую влияет на количество обогреваемого бетона и на температуру в тепляке. Можно купить тепловентилятор с запасом и регулировать мощность на месте, а если необходимы точные, то можно воспользоваться этой формулой расчета.

Также стоит обратить внимание на тип нагрева. Недостатки и преимущества каждого из них можно найти на нашем сайте в разделе промышленных тепловентиляторов. Здесь лишь отметим, что нахождение в тепляке людей при работающей пушке допустимо только в случае ее функционирования по непрямому нагреву.

Размораживание бетона тепловыми пушками

Калориферы также хорошо подходят для размораживания бетона. Случаются такие ситуации, когда погода подкидывает нам сюрпризы, и вся влага в растворе замерзает. Конечно же, это не очень хорошо скажется на качестве будущей конструкции, но еще не все потеряно. В этой ситуации главное поднять температуру бетона до приемлемого уровня и не допустить повторного замерзания, которое, скорее всего, будет фатальным.

В этой ситуации значительно сокращается перечень возможных способов прогрева (провод и ПМД использовать уже невозможно). Остается только обогрев в шатрах.

betonprogrev.ru

Морозостойкость бетона

Способность бетона выдерживать воздействие мороза является, возможно, важнейшим фактором его долговечности в российских условиях.

Уязвимыми для мороза оказываются железобетонные конструкции как в районах с суровым климатом и низкими отрицательными температурами в течение зимы, так и в более теплых районах с высокой влажностью и частыми переходами температуры через О °С.

Морозостойкость бетона можно определить как способность выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии. Именно замерзание воды и расширение образующегося льда являются основой деструктивных процессов, происходящих в бетоне при действии мороза.

Марка по морозостойкости характеризуется количеством циклов, при котором снижение прочности не превышает определенной величины (в действующем ГОСТ — 5%).

Для дорожных бетонов насыщение образцов производится не водой, а 5% раствором NaCl, в этом же растворе они и оттаивают. Поэтому их марки по морозостойкости имеют большой «вес», так как один такой цикл соответствует нескольким циклам для обычных бетонов.

Механизм действия мороза

Первопричиной разрушения бетона морозом является образование льда, сопровождающееся увеличением объема на 9%. В отношении механизма разрушения существуют две основные гипотезы:

1.    Разрушение вызывается давлением льда на стенки пор, что приводит к образованию в них микротрещин. Эту гипотезу иногда называют «аналогией бутылки», так как замкнутый сосуд, заполненный водой, разрывается при замораживании. Но при заполнении сосуда менее чем на 0,9 объема разрушения не произойдет, так как резервный объем достаточен для расширения образующегося льда.

Эта наиболее простая гипотеза не подтверждается, однако, известными экспериментальными фактами. Хотя давление льда играет определенную роль, оно не является главной причиной разрушения бетона.

2.    Разрушение происходит вследствие гидравлического давления, возникающего при отжатии образовавшимся льдом избытка воды от фронта замерзания. Эта гипотеза учитывает, что поры в бетоне сообщаются, а влага под давлением льда может перемещаться по ним. В то же время капилляры, по которым происходит отток воды от фронта замерзания, оказывают ему сопротивление. В их стенках возникают напряжения, которые могут приводить к образованию микротрещин. Гипотеза гидравлического давления, предложенная Т. Пауэрсом, поддерживается сегодня большинством ученых и часто называется теорией.

Давлением льда нельзя объяснить некоторые экспериментальные факты:

  • почему с ростом скорости замораживания разрушение бетона ускоряется;
  • почему воздушные поры защищают бетон от разрушения морозом.

Эти факты объясняются теорией гидравлического давления:

  • при повышении скорости замораживания увеличиваются скорость отжатая воды и напряжения в стенках капилляров;
  • воздушные поры при насыщении бетона водой остаются заполненными воздухом, поэтому служат «резервными» пространствами для воды, оттесняемой при замораживании.

Кроме гидравлического давления и в определенной степени давления льда, возможны и дополнительные механизмы разрушения. Так, заполнители и цементный камень могут иметь различные коэффициенты температурного расширения. Поэтому уже само систематическое изменение температуры приводит к внутренним напряжениям в бетоне.

При отрицательных температурах в бетоне появляется еще один твердый компонент — лед. Дополнительная деструкция происходит на стадии повышения температуры замороженного бетона: лед, заполняющий капиллярные поры, расширяется в значительно большей степени, чем бетон, и изнутри дополнительно растягивает скелет бетона.

Таким образом, при замораживании бетона протекают сложные процессы. При образовании лада в отдельной поре возникает либо гидростатическое давление, если отток воды затруднен (заполнение пор водой приближается к 100%), либо гидравлическое, если отток может происходить (что более вероятно в реальных бетонах). Напряжения, возникающие при этом, суммируются с напряжениями за счет термической несовместимости компонентов и вызывают образование микротрещин.

Дальнейший процесс разрушения бетона является более однозначным. При оттаивании микротрещины заполняются водой, а повторное замораживание приводит к их росту, объединению и постепенному разрушению бетона.

Разрушение бетона морозом в присутствии солей. В присутствии солей, применяемых для таяния льда на поверхности бетона), его разрушение морозом ускоряется. При этом наиболее опасными являются концентрации солей 3-5%.

Механизм разрушения в этом случае остается недостаточно ясным. В воде соли распадаются на ионы, которые «мешают» молекулам воды перестроиться в кристаллическую решетку льда. Поэтому они понижают температуру замерзания воды. Кроме того, ионы соли имеют большие размеры, чем мол екулы воды, поэтому вязкость солевого раствора в порах увеличивается.

Вероятно, и в этом случае основным фактором разрушения является гидравлическое давление. Оно больше, чем при замерзании чистой воды, в связи с повышением вязкости отжимаемого раствора. В то же время при высоких концентрациях соли температура замерзания раствора существенно снижается, что уменьшает деструкцию.

Разрушение бетона, насыщенного раствором соли средней концентрации, ускоряется в 3-5 раз.

www.uniexo.ru

Замораживание - бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Замораживание - бетон

Cтраница 1

Замораживание бетона после схватывания, но до приобретения им необходимой прочности, вызывает расширение вследствие льдообразования, что приводит к разрушению и невосполнимой потере прочности. Если бетон имеет достаточную начальную-прочность, он может подвергаться замораживанию без разрушения не только вследствие более высокого сопротивления давлению льда, но и потому, что большая часть воды затворения связывается цементом или располагается в порах геля и замерзнуть не может. Однако трудно установить, когда достигаются эти условия, так как схватывание ( рис. 7.7) и твердение цемента зависят от температуры в период, предшествующий замораживанию. В целом, чем интенсивнее идет процесс гидратации и выше прочность бетона, тем меньше он подвержен действию замораживания. Но данные о прочности, при которой бетон выдерживает температуру ниже точки замерзания, отсутствуют.  [2]

Замораживание бетонов на глиноземистом и портландцементе в процессе твердения не допускается. Замораживать бетон на жидком стекле в свежеуложенном состоянии не рекомендуется.  [3]

Замораживание бетона допускают после набора им прочности более 50 % марочной.  [4]

Замораживание бетона на жидком стекле допускать не следует. До воздействия на бетон отрицательных температур необходимо выдерживание его в воздушно-сухих условиях при температуре не ниже 15 в течение не менее 3 суток. После этого бетон может быть распалублен и подвергнут высушиванию.  [5]

При замораживании бетона по достижении им критического возраста и последующем его оттаивании и твердении конечная прочность бетона будет ниже той, которую он получил бы, не подвергаясь замораживанию, но сравнительно на небольшую величину.  [7]

Наиболее опасно замораживание бетона в первые дни его твердения, так как в это время скорость твердения наибольшая и количество воды, принимающей участие в реакции с цементом, максимальное. В этом случае при оттаивании и возобновлении твердения значительно теряется прочность бетона.  [8]

Для случая замораживания бетона после длительного нагрева диаграмма деформирования при сжатии, а также призмен-ная прочность, модуль упругости и другие характеристики могут быть определены по формулам ( 95) - ( 98), т.е. как при действии повышенной температуры.  [9]

Адсорбционная контракция неэффективна при замораживании бетона в воде до - небольших отрицательных температур.  [10]

Рыхловатость структуры встречается при замораживании бетона в раннем возрасте. Если бетон не прошел необходимой тепловой обработки в начальный период твердения, он при оттепелях способен впитывать талую и дождевую воду, которая при последующем замораживании делает его структуру еще более рыхлой. Многократное повторение процессов оттаивания и замораживания бетона и раствора приводит к полному или частичному разрушению структуры материала. Поверхностное шелушение бетона сопровождается отделением лицевого слоя до 1 - 3 мм, при более интенсивном нарушении отслаивается бетон на глубину 4 - 7 см и арматура обнажается.  [11]

Значительно хуже исследованы температурные деформации при замораживании бетона, предварительно высушенного при повышенных температурах. В наших опытах, проведенных совместно с В.В. Кардаковым, установлено, что при замораживании до - 45 С предварительно нагретого бетона коэффициент линейных температурных деформаций уменьшается на 16 6 - 33 3 % по сравнению с его значением при нагреве. Величина снижения зависит от температуры предварительного нагрева. Это явление объясняется, по нашему мнению, двумя основными причинами - интенсивным поглощением влаги из воздуха предварительно высушенным бетоном при замораживании и значительным ростом самоуравновешенных структурных напряжений при понижении температуры бетона от повышенных до отрицательных температур. Температурный коэффициент линейного расширения предварительно высушенного бетона при действии отрицательных температур принимается зависящим лишь от температуры предварительного нагрева.  [12]

По характеру структуры легко определить, имело ли место замораживание бетона. Нужно отметить, однако, что непрерывность керна не всегда при таких исследованиях может быть обеспечена, особенно при применении изюма или бетона с крупным и высокопрочным заполнением.  [13]

Отключение обогрева в блоке допускается при достижении им 50 % прочности, когда замораживание бетона практически исключается.  [14]

Добавляя к цементу всего 0 01 - 0 03 % СНВ, удается значительно повысить долговечность бетона ( за счет образования воздушных пор, в которые вытесняется вода при замораживании бетона), а при дозировке 0 1 % заметно снижается плотность бетонных конструкций.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru


Смотрите также