Deformări ale betonului în timpul procesului de abur

Deformări ale betonului în timpul procesului de abur

Investigarea deformațiilor concrete în timpul întăririi într-un mediu cu temperaturi și condiții de umiditate diferite este de interes considerabil. Ea ne permite să identificăm rolul unei anumite perioade de tratament termic în formarea structurii de beton și să luăm în considerare acest lucru atunci când alegem modul de aburire. În plus, devine posibil să se evalueze efectul compoziției betonului, precum și tipul și calitatea materialelor folosite, asupra formării structurii sale.

Deformarea betonului a fost studiată de VA Fyodorov la NIIZhB într-o instalație specială (Figura 76). Pentru măsurarea deformațiilor betonului, un dispozitiv special este învelită în interiorul camerei de aburi, care constituie atașat rigid la peretele interior al camerei cu șurubul opritor de canal din alamă. Deformările eșantionului au fost măsurate cu un indicator cu un punct de divizare de 0,01 mm, care a fost localizat pe peretele exterior al camerei și a fost fixat rigid cu un șurub special.

Între eșantion și capul indicatorului a fost instalată o bară de transfer de cuart, care trece prin orificiul din peretele camerei.

Pentru a determina deformările adevărate în timpul procesului de aburire, deformările de temperatură ale instalației în sine au fost măsurate cu un tija de calibrare cu cuarț, expansiunea temperaturii fiind nesemnificativă. Aceste deformări de temperatură ale instalației au fost luate în considerare la calcularea deformărilor concrete.

Experimentele s-au efectuat pe eșantioane de mărime de 7X7X21 cm. Plăcile de alamă lustruite au fost așezate în capetele lor, în care se introduce un tija de cuarț transferată cu un indicator și un opritor.

Deformările liniare obținute pe aceste probe au fost recalculate pentru o lungime a probei de 1 m. Trebuie remarcat faptul că valorile tensiunii obținute de noi sunt relative. Ele permit doar să investigheze influența acestui sau acelui factor tehnologic asupra acestei proprietăți a betonului.

Deformări ale produselor dezintegrate la aburire. Structura de beton 1 a fost luată pentru prepararea probelor: 2: 3,4 (în greutate), la un W / C de 0,45 și 0,41, făcute pe Belgorod Ciment Portland 400. Amestecurile Rigiditate a fost, respectiv, 40 și 100 sec. Astfel, în experimentele noastre, după abur la 100 ° C, extensia reziduală a fost întotdeauna mai mare de 80 ° C (în același timp, creșterea temperaturii).

Amploarea dilatării maxime și reziduale a betonului depinde în mare măsură de timpul de lubrifiere preliminară și se instalează pe un palet neted cu o hârtie de urmărire cu ulei.

Deformările au fost determinate după 15 minute, 4 și 24 de ore după turnare. Probele au fost încălzite la 80 și 100 ° C pentru diferite regimuri. În unele experimente, după determinarea deformării betonului, a fost determinată rezistența la încovoiere și compresie a acelorași probe. Astfel, rezultatele studiului au făcut posibilă evaluarea relației dintre deformările reziduale ale betonului și caracteristicile sale de rezistență.

Așa cum se poate vedea din figură, betonul aburit fără forme și fără îmbătrânire preliminară este caracterizat de o expansiune reziduală, valoarea căreia depinde în mare măsură de regimul de aburire.

Dacă betonul este menținut anterior, betonul, înainte de aburire, are deja o rezistență structurală care, într-o anumită măsură, este capabilă să reziste acestei extinderi. Prin urmare, cu cât este mai mare deținerea preliminară, cu atât mai puternică este structura betonului și, prin urmare, cu atât mai puțin expansiunea reziduală.

Creșterea lentă a temperaturii scade, de asemenea, din beton expansiv reziduală, deoarece deja la o ușoară creștere a temperaturii structurii de piatră de ciment intarit, care este capabil să perceapă tensiunea rezultată fără deformare semnificativă a constituenților, coeficientul de dilatare termică care este mai mare decât pasta de ciment întărit.

În consecință, mărimea extinderii reziduale și maxime a betonului este determinată în principal de cantitatea de dilatare obținută în timpul creșterii temperaturii, adică în perioada inițială de tratament termic și de umiditate.

Trebuie remarcat faptul că extinderea betonului are loc în mod disproporționat la creșterea temperaturii și variază în funcție de intervalele de temperatură diferite. Astfel, cu încălzirea la 30-35 ° C betonul se extinde ușor. Cea mai mare parte a creșterii dimensiunii probelor în intervalul de temperatură de la 60 la 70 ° C.

În acest sens, s-au verificat regimurile cu o creștere treptată a temperaturii.

La începutul temperaturii de tratament destul de ridicat rapid la 35 ° C, apoi au avut loc probele la această temperatură timp de 2 ore și apoi timp de 30 minute sa ridicat la 80 ° O astfel de mod C permite intensificarea procesului de hidratare și formarea unei paste de ciment puternic cu o dilatare termică ușoară , când nu au existat încălcări semnificative ale structurii betonului. După cum era de așteptat, s-au dovedit a fi cele mai bune, deoarece deformările reziduale erau minime.

Efectul extinderii reziduale asupra proprietăților fizice și mecanice de bază ale betonului este prezentat în Tabelul.

Relații similare au fost obținute și în studiile lui NI Podurovsky și ES Savin. Rezultatele experimentelor lor sunt prezentate în Tabelul.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că valoarea multora influență atât maxime și extinderea reziduală a factorilor tehnologici după abur, printre care se numără: compoziția betonului, adică raportul dintre componentele sale individuale, tipul și calitatea materialelor, ciment si agregate precum .. gradul de compactare a betonului.

Atunci când se utilizează aceleași materiale și aburi în același mod, este posibil să se identifice W / C optim și rigiditatea amestecului de beton, la care extinderea reziduală va fi minimă.

Astfel, în experimentele noastre, betonul cu o duritate de 100 sec. și B / L = 0,41 au obținut o extindere mai mare decât betonul cu B / L = 0,45 și o rigiditate de 30 de secunde. Aceste betoane au fost fabricate pe același ciment (marca Belgorod 400) la aceeași rată (350 kg / m3). În consecință, ele diferă numai în raportul apă-ciment. Acest lucru se poate explica prin faptul că, prin metoda acceptată de compactare a betonului dur, a existat un aer mai mult blocat, care extinde mai mult decât porii de umplere a apei din betonul din plastic.

Această ipoteză este confirmată într-o anumită măsură de studiile de deformări ale betoanelor ușoare pe agregate poroase. Astfel, agregatul de lut expandat cu o greutate în stare uscată de 1220 kg / m3 cu regimuri de aburire identice a avut întotdeauna o expansiune reziduală mai mare decât betonul obișnuit; Porozitatea betonului obișnuit a fost de 6,8%, iar betonul expandat a fost de 52,8%. În consecință, betonul din argilă conținea mai mult aer obosit.

Experimentele au arătat că un grad insuficient de compactare și, prin urmare, o cantitate mai mare de aer conținut în acesta și apoi cojile sunt una dintre cauzele care conduc la perturbări structurale aburit beton.

În acest sens, atunci când se utilizează amestecuri de beton tare pentru a fi aburite, trebuie acordată o atenție deosebită gradului de compactare a acestora.

În unele cazuri, mai multe amestecuri din plastic, dar bine așezate, vor fi caracterizate de tulburări structurale mai mici decât cele rigide subcompactate. Acest lucru se datorează prezenței în amestecurile de plastic a puțin mai multă apă decât aerul. Astfel, există toate motivele pentru a afirma că structura cea mai densă de beton poate fi aleasă, care conține o cantitate minimă de aer și apă.

După cum sa stabilit. cantitatea de extindere a pietrei de ciment este afectată de compoziția mineralogică a cimentului. Experimentele au fost efectuate pe o pură probe de pastă de ciment cu W / C = 0,25, ceea ce corespunde la o densitate de aproximativ normală. În procesul de abur la 80 ° C pentru modul 2 + 4 + 2 ore fără preincubare cea mai mare extindere reziduală a fost Voskresenskiy fabrica de ciment - 5 mm / m, instalație BTC Nicholas - 3,1 mm / m, iar Belgorod - doar 1,2 mm / m. Odată cu creșterea timpului de preincubări expansiunea reziduală scade semnificativ și scade pe măsură ce diferența dintre cantitățile de expansiune reziduală în funcție de tipul de ciment. Astfel, după 24 de ore de incubare expansiune permanentă a pietrei de ciment și Nikolaev Voskresenskiye cimenturilor a fost similară și sa ridicat la 0,08 mm / m, iar în Belgorodsky Ciment - 0,06 mm / m.

Extinderea reziduală a pietrei de ciment, în special prin abur fără incubare prealabilă sau o preincubare cu o perioadă scurtă de timp, depinde de intensitatea durificare piatra de ciment de la începutul creșterii temperaturii și. este predeterminat de compoziția chimico-mineralogică a cimentului.

Toți acei factori care promovează întărirea pietrei de ciment înainte de începerea tratamentului termic sau îl intensifică semnificativ în perioada inițială de creștere a temperaturii vor contribui la obținerea unei structuri mai puțin defecte de beton. Printre acești factori se poate atribui creșterea activității cimentului, precum și introducerea acceleratoarelor de întărire chimică. Astfel, prin modul de abur pentru 4 + 2 + 2 ore la 80 ° C, după pre-incubare timp de 20 minute, beton rezidual de expansiune fără accelerator de întărire chimică a fost de 0,87 mm / m, și cu adăugarea de clorură de calciu 2% - 0,48 mm / m.

Pe lângă factorii considerați, deformarea produselor din beton armat în timpul procesului de abur este afectată de armare. Pentru experimentele corespunzătoare, au fost luate prisme de probă măsurând 7X7X X21 cm.

Probele miezuri armate drepte și cu capetele îndoite spre interiorul eșantionului (patru rod din Baloch-ke) și spațiale sudate cuști din diametrul armaturii de 4 mm. Stratul protector al structurii de beton 1: 2,0: 3,43 la W / C = 0,85 a fost de 1.5-2 cm de beton a fost preparat în BTC Nicholas amestec rigiditate a plantelor a fost de 30-40 secunde .. Probele au fost aburit la 1 oră după fabricarea modului 6 + 6 + 6 ore la temperatura de 80 ° C. Rezultatele acestui experiment sunt prezentate în tabelul. din care se poate observa că tipul de armare influențează foarte mult magnitudinea expansiunii reziduale. Trebuie remarcat faptul că armarea betonului reduce extinderea reziduală numai în cazul în abur produse cu precondiționare mici -. 1 până la 6 ore după prelungit menținerea articolelor la aburi (timp de 18-24 ore) armare și beton au coeficienți similare de dilatare termică, și, prin urmare, consolidarea nu schimbă natura preformării.

Extinderea temperaturii betonului proaspăt este mai mare decât cea a betonului matur și a oțelului de armare. Diferența dintre coeficienții de dilatare termică a betonului proaspăt și oțelului - un nedorit, deoarece aceasta poate duce la o încălcare sau armătură de ambreiaj cu beton sau samonapryazheniyu acestuia. Cu toate acestea, după cum sa arătat mai sus, extinderea betonului este mult mai mare decât extinderea oțelului numai în timpul creșterii

temperatură, adică într-un moment în care betonul încă nu are o rezistență semnificativă și se extinde liber, depășind expansiunea armăturii. Pentru încălzirea izotermă a deformării stabile, iar la momentul scăderii temperaturii coeficienților de dilatare termică de beton și armare au deja valori apropiate, care să asigure o bună aderență cu armătura de beton într-o structură.

Prin urmare, extinderea reziduală în beton în general nedorit din punct de vedere al deteriorării nu armare aderenta cu beton, ci ca urmare a primirii structurii de beton defect. Cu toate acestea, aceste ipoteze trebuie să fie testate experimental, deoarece problema schimbării stării de stres de armare și adeziunea sa la beton este de o mare importanță practică în producția de prefabricate din beton, în special precomprimat.

Deformări ale probelor aburit în forme. Deformarea betonului cu abur în formă a fost determinată în aceeași instalație ca atunci când a fost efectuată aburul fără matrițe (figura 84). Înainte de a pune betonul, forma a fost lubrifiată cu grijă și, în plus, o hârtie de urmărire cu ulei a fost așezată pe fund și pe pereți. Deoarece eșantionul de beton nu a avut aderență pentru a forma o placă de probă din alamă, care se odihnea în instalația se oprește în mod fiabil împerecheat cu beton, se poate măsura deformarea eșantionului, indiferent de forma (subiect, dacă extensia de beton este mai mică decât sub formă metalică). Prin urmare, în cadrul acelorași regimuri s-au măsurat și deformările formei goale.

Experimentele au arătat că pentru abur formă concretă, indiferent de tratament termic condiții u4 preincubări deformare beton corespund complet deformarea termică a matriței de metal, adică. E. Urmează deformarea formei concrete deformare. În același timp, studiile au constatat că extinderea nu este limitată de abur sub formă de beton poate ajunge la valori mult mai mari decât expansiunea termică a metalului. Astfel, în experimentele noastre expansiunea maximă a betonului la 80 ° C a fost de 2,64 mm / m, la 100 ° C - 2,98 mm / m. În același timp, extinderea formei a fost, respectiv, la 80 ° C 0,75 mm / m și la 100 ° C - 1 mm / m. În consecință, forma împiedică extinderea liberă a betonului și contribuie la obținerea unei structuri mai dense. Când abur în formele având o suprafață de expunere, extinderea betonului nu dobândesc expansiune permanentă, care a fost confirmată prin măsurători realizate de VA Fedorov în fabrici și depozite de deșeuri încredere Krasnoyarskalyuminstroy și Astrahanpromzhilstroy.

Expansiunea reziduală în produsele industriale a fost măsurată prin măsurarea distanței dintre acele speciale din oțel inoxidabil înainte și după aburire. Este limitat doar într-o singură direcție. Prin urmare, o creștere rapidă a temperaturii în cazul produselor cu aburi cu puțin pre-expunere, adică în condițiile în care betonul sa extins deja în mod semnificativ, conduce adesea la umflarea și decojirea suprafeței expuse. Prin urmare, atunci când se absoarbe produsele în matrițe, este de asemenea necesar să se mărească treptat și treptat temperatura. Experimentele au arătat că o creștere rapidă a temperaturii nu duce la o reducere a rezistenței decât la formarea de aburi de beton în forme rigide, complet închise. În acest caz, betonul se întărește ca și în cușcă, ceea ce împiedică extinderea acestuia. Prin urmare, procesul de aburire a produselor în forme de casete pe verticală având doar 2-4% din suprafața expusă este mai eficient decât în ​​formele orizontale cu o suprafață relativ mare deschisă, ca să nu mai vorbim de aburirea produselor dezasamblate pe paleți.

Astfel, studiul deformărilor concrete a făcut posibilă înțelegerea motivelor pentru creșterea semnificativă a rezistenței betonului cu abur în matrițe și a tras concluzii practice.

În consecință, din punct de vedere al condițiilor de formare a structurii betonului, produsele din beton armat ar trebui să fie aburate sub formă metalică și să protejeze suprafața expusă de contactul direct al betonului cu abur. Forma metalică în timpul încălzirii previne dilatarea liberă a betonului și contribuie la formarea unei structuri mai dense, iar în fabricarea structurilor din beton armat contribuie la creșterea aderenței armăturii la beton.

Din punct de vedere al economiei de producție în general, în multe cazuri, este recomandabil să se absoarbă produsele pe paleți. Cu toate acestea, cu moduri de abur necorespunzătoare, apare o expansiune reziduală care determină formarea unei structuri defectuoase de beton, ceea ce duce la scăderea rezistenței și durabilității acesteia. Mărimea expansiunii reziduale variază într-o gamă largă, în funcție de modul de aburire. Reducerea ratei de creștere a temperaturii și de pre-îmbătrânire a produselor înainte de abur reduce în mod semnificativ extinderea reziduală și conduc la un beton mai durabil.

Articole similare

• Deformari, pentru fiecare zi, beton, constructor, designer - un ghid pentru fiecare zi

• Tratamentul deformărilor maxilofaciale cu fracturi intergrupate incorect

• Tratamentul deformărilor maxilo-faciale cu fracturi incorect topite, stomatologie ortopedică

Trimiteți-le prietenilor: