Воздействия на твердение и свойства бетона

Повторное и циклическое вибрирование далеко не единственные приемы в части «направленного» силового воздействия на структурообразование и конечные свойства цементных систем. Положительных результатов можно достичь за счет предварительного выдерживания бетонных смесей перед укладкой в формы и уплотнением, использования повышенного давления окружающей среды и раннего нагружения бетонных и железобетонных конструкций.

6.8.1. «ФАКТОР ВРЕМЕНИ» В ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

«Фактор времени» в технологическом процессе предусматривает приготовление бетонной смеси и ее выдерживание определенный период времени с последующей укладкой в формы и тщательным уплотнением. По эффективности действия данный прием равноценен повторной вибрации твердеющего бетона. Практически, «из ничего» можно увеличить прочность конструкций, сократить расход цемента и пр. Однако предварительное выдерживание бетонной смеси требует использования специальных промежуточных бункеров, производственных площадей, что не всегда приемлемо. В связи с этим, сокращение продолжительности выдерживания за счет использования предварительно разогретых бетонных смесей представляет практический интерес. Бытующее среди производственников мнение о необходимости немедленной укладки в дело горячей смеси является совершенно необоснованным. Как при обычной, так и при любой повышенной температуре существует вполне конкретная стадийность гидратационного процесса, которую следует учитывать в технологическом процессе.

Даже при весьма высокой температуре разогрева (80±2°С) бетонная смесь в течение достаточно продолжительного периода времени сохраняет свои пластические свойства (рис.6.13). При «горячем формовании» изделий следует предохранять смесь от тепло- и влагопотерь (использовать герметичные, теплоизолированные бункера, бетоновозные тележки и прочие транспортирующие устройства), к минимуму свести перегрузочные операции, учитывать возможность увеличения жесткости смеси за счет водопоглощения пористым заполнителем, неукоснительно соблюдать технологический регламент.

Рис.6.13. Кинетика жесткости бетонной смеси при 80 °С

Продолжительность предварительного выдерживания бетонной смеси целесообразно согласовать с технологически необходимой длительностью формования (включающей суммарное время приготовления, доставки смеси, укладки в форму, уплотнения и доводочных работ) и температурой разогрева (обеспечивающей требуемую интенсивность отвердевания). Такой подход был реализован на Энгельсском ССК в кассетно-стендовой технологии внутренних стен и перегородок (температура разогрева керазитобетонной смеси составляла 70…75 °С для условий ее выдерживания в течение 25…35 мин). Данная технология позволила сократить цикл тепловой обработки панелей, довести оборачиваемость кассетных установок до 1,8 раз в сутки, на 25…45% уменьшить расход пара, повысить качество изделий, снизить их себестоимость.

Кроме температурного фактора сокращение продолжительности предварительного выдерживания смесей можно обеспечить добавкой хлористого кальция, о чем свидетельствуют представленные на рис.6.14 экспериментальные результаты. Максимальная прочность образцов, изготовленных из растворной смеси с В/Ц=0,45, достигается при укладке через 100 мин с момента затворения цемента водой; из смеси с В/Ц=0,6 – через 150 мин (прирост прочности, соответственно, 30 и 40%, по сравнению с традиционным производством). Таким образом, оптимальным временем укладки смеси с В/Ц=0,45 является время протекания второго цикла гидратообразования, с В/Ц=0,6 – третьего цикла.