1 О сроках схватывания бетона
Начальное схватывание: Время начального схватывания требуется с момента смешивания цемента с водой до момента, когда раствор начнет терять свою пластичность.
Окончательное время схватывания: это время, необходимое для того, чтобы цемент после смешивания с водой полностью потерял свою пластичность и начал твердеть и набирать прочность. Время схватывания имеет решающее значение в строительстве: если начальное схватывание слишком короткое, цемент может оказаться непригодным для работы; если окончательное схватывание слишком долгое, процесс строительства затягивается.
Для силикатного цемента:
Время начального схватывания: должно составлять не менее 45 минут.
Время окончательного схватывания: не должно превышать 390 минут.
Для обычного цемента:
Начальное время схватывания: также должно составлять не менее 45 минут.
Время окончательного схватывания: не должно превышать 600 минут.
Если начальное время схватывания цемента не соответствует требованиям, его необходимо отбраковать. Если конечное время схватывания не соответствует требованиям, он будет считаться некачественным.
Начальное время схватывания бетона обычно зависит от типа используемого цемента. Хотя единого времени не существует, обычно оно находится в пределах 2-3 часов. Добавление агента раннего схватывания может сократить время схватывания до получаса, а добавление замедлителя — увеличить его до 5-10 часов.
Точное время начального схватывания обычно определяется путем испытаний, которым должна подвергаться каждая партия цемента с каждого завода. Начальное время схватывания определяется как период с момента смешивания цемента с водой до момента, когда раствор начинает терять пластичность. Окончательное время схватывания — это время, когда раствор полностью теряет пластичность и начинает набирать прочность.
Для того чтобы цементная паста оставалась работоспособной в процессе строительства, национальные стандарты устанавливают минимальное время начального схватывания. Кроме того, чтобы сформированная конструкция могла достаточно быстро набрать прочность и выдержать нагрузки, окончательное время схватывания не должно превышать установленных этими стандартами пределов.
2 Как определить время схватывания бетона.
2.1 Определение времени начальной коагуляции
Процесс формирования структуры цементной пасты показывает, что продукты гидратации должны вырасти в достаточной степени, чтобы связать частицы в когезионную сеть, позволяющую цементной пасте начать схватываться. С точки зрения реологии, чтобы паста текла, необходимо прикладывать внешнее усилие до тех пор, пока возникающее напряжение сдвига не разрушит формирующуюся сетчатую структуру. Это необходимое напряжение сдвига известно как «предел текучести».
После смешивания цемента с водой величина текучести сначала увеличивается по мере гидратации, замедляется, а затем снова быстро увеличивается. Первое повышение связано с быстрым образованием алюмината кальция, при этом в случае наличия гемигидрата гипса образуется дигидрат гипса. Второй быстрый рост значения выхода объясняется сильной гидратацией трикальцийсиликата с образованием C-S-H (гидрата силиката кальция).
Начальное время схватывания» соответствует моменту, когда значение текучести достигает определенного уровня непосредственно перед вторым быстрым подъемом. Таким образом, начальное время схватывания зависит не только от гидратации трикальцийалюмината и железной фазы, но и тесно связано с гидратацией трикальцийсиликата. Общий процесс схватывания, от начального до конечного, в основном контролируется гидратацией силиката трикальция.
Условия испытания цемента:
Температура: В помещении для испытаний должна поддерживаться температура от 17 до 25°C, относительная влажность воздуха должна быть выше 50%.
Бокс для твердения: температура должна составлять 20±1°C.
Материалы: Температура образца цемента, стандартного песка, воды для затворения и форм для испытаний должна соответствовать температуре испытательной комнаты.
Вода: Для испытаний используйте чистую, свежую воду.
Национальные стандарты:
Время начального схватывания: должно быть не ранее 45 минут, обычно от 1 до 3 часов.
Время окончательного схватывания: не более 12 часов, обычно от 5 до 8 часов.
Метод испытания:
Добавьте в цемент воду до стандартной консистенции и создайте чистую пасту в тестовой форме.
Начальное время схватывания: измеряется, когда игла тестера погружается в пасту на глубину 0,5-1,0 мм от дна.
Окончательное время схватывания: измеряется, когда игла погружается в пасту на глубину не более 1,0 мм.
Для бетона начальное время схватывания обычно составляет 2-4 часа. При использовании замедлителя оно может быть увеличено до 6-10 часов. Однако непрерывное перемешивание при транспортировке и высокие температуры летом могут еще больше увеличить время начального схватывания.
Приводим переработанную версию текста для улучшения ясности и логической последовательности:
Время схватывания бетона делится на начальную и конечную фазы схватывания. Начальное схватывание — это время, когда бетон начинает терять пластичность, а конечное — когда бетон начинает терять пластичность.
Условия испытания цемента:
Температура: В помещении для испытаний должна поддерживаться температура 17-25°C, относительная влажность воздуха должна быть выше 50%.
Бокс для твердения: Температура должна составлять 20±1°C.
Материалы: Температура цементного образца, стандартного песка, воды для затворения и форм для испытаний должна соответствовать температуре в испытательной комнате.
Вода: Для испытаний используйте чистую, свежую воду.
Национальные стандарты:
Время начального схватывания: должно быть не ранее 45 минут, обычно составляет от 1 до 3 часов.
Время окончательного схватывания: не должно превышать 12 часов, обычно составляет от 5 до 8 часов.
Метод испытания:
Добавьте в цемент воду стандартной консистенции и создайте чистую пасту в тестовой форме.
Время начального схватывания: измеряется, когда игла тестера погружается в пасту на глубину 0,5-1,0 мм от дна.
Окончательное время схватывания: измеряется, когда игла погружается в пасту не более чем на 1,0 мм.
Для бетона время начального схватывания обычно составляет 2-4 часа. При использовании замедлителя это время может увеличиться до 6-10 часов. Однако непрерывное перемешивание при транспортировке и высокие температуры летом могут еще больше увеличить время начального схватывания.
Вот пересмотренная версия текста для улучшения ясности и логической последовательности:
Время схватывания бетона делится на начальную и конечную стадии схватывания. Начальное схватывание происходит, когда бетон начинает терять пластичность, а окончательное — когда он полностью теряет пластичность.
Время схватывания бетона обычно зависит от времени схватывания используемого цемента. Для обычного цемента начальное схватывание должно составлять не менее 45 минут, а окончательное — не более 10 часов. Бетон, как правило, имеет схожую структуру.
Однако современный бетон часто смешивают с различными материалами и добавками, которые могут существенно повлиять на время схватывания. Эти добавки, такие как замедлители или ускорители, в зависимости от своей функции могут либо продлить, либо сократить время схватывания.
2.2 Определение времени окончательной коагуляции
Время схватывания бетона, также известное как время твердения или возраст в днях, находится в криволинейной зависимости от набора прочности. В первые 14 дней прочность быстро растет. После 14 дней темп роста замедляется, а после 28 дней становится еще более постепенным. Как правило, бетон продолжает набирать прочность в течение 2-3 лет, после чего рост прочности прекращается.
На рост прочности бетона влияет не только время твердения, но и такие факторы, как тип цемента, условия твердения и температура окружающей среды. Например, бетон, изготовленный на обычном силикатном цементе марки 425, может набрать 60 % проектной прочности за 7 дней при температуре 20°C, достигая 95-100 % через 28 дней. При температуре 10°C он достигает только 45% за 7 дней и 80% за 28 дней. При морозе, пока бетон не достигнет более 30 % проектной прочности до замерзания, он может продолжать набирать прочность, хотя и медленнее.
Процесс схватывания:
Начальное схватывание: Происходит в течение 45 минут — 1 часа после смешивания, когда цементный гель начинает застывать.
Окончательное схватывание: Завершается примерно через 12 часов после смешивания, но гель остается в мягком пластичном состоянии, а затем постепенно затвердевает в твердую массу.
На начальном этапе схватывания цементная паста сохраняет некоторую текучесть, что делает ее пригодной для транспортировки, заливки и уплотнения. От начального до окончательного схватывания подвижность постепенно уменьшается. Через 6-8 часов (приближаясь к окончательному схватыванию) паста теряет подвижность и прочность, что делает ее уязвимой для повреждений. В этот период требуется повышенная осторожность для обеспечения стабильного набора прочности.