Состояние вопроса и задачи исследования, Влияние сухого жаркого климата на технологию бетона - Исследование свойств бетонных смесей и бетонов на основе тонкомолотых вяжущих в условиях сухого жаркого климата
Влияние сухого жаркого климата на технологию бетона
Районы с сухим жарким климатом характеризуются большими перепадами температуры, относительной влажностью воздуха в течение суток, сильным циклическим нагревом в течении дня, для открытых поверхностей строительный конструкций, до 60-80°C, результатом интенсивной солнечной радиации и охлаждением их ночью с суточными перепадами температур 40°C и более, а также наличием суховеев. Под сухой жаркой погодой понимается атмосфера, которая характеризуется, в определенный отрезок времени, температурой воздуха в 13 часов выше +25°C и относительной влажностью воздуха менее 50 %.
Сухая жаркая погода вносит серьезные осложнения в производстве бетонных работ. Поэтому при рассмотрении особенностей технологии бетона в условиях сухого жаркого климата необходимо выделить два аспекта:
- - во-первых, особенности производства бетонных работ в сухую жаркую погоду, - во-вторых, особенности выбора материалов и назначения составов для бетонных конструкций и сооружений, эксплуатируемых в районах с сухим жарким климатом.
При этом основными климатическими факторами, влияющими на технологию бетона в сухую жаркую погоду, являются высокая температура окружающей среды, ее пониженная относительная влажность, а также интенсивная солнечная радиация, отрицательное воздействие которых значительно возрастает по мере увеличения скорости ветра.
Высокая температура окружающей среды, при сильной солнечной радиации, значительно повышает температуру компонентов бетона и бетонной смеси, ускоряет процессы начального структурообразования цементного теста и бетона., в результате чего увеличивается водопотребность бетонной смеси и снижается ее подвижность, возрастает потеря подвижности во времени, и значительно ухудшается удобоукладываемость бетонной смеси на месте укладки /67/. Это накладывает более строгие ограничения на время транспортирования и укладки бетонной смеси, требует учитывать возможное снижение подвижности смеси к моменту ее укладки при проектировании состава бетона.
Для предотвращения потери влаги из бетонной смеси и свежеуложенного бетона, необходимо организовывать соответствующий уход за бетоном. Продолжительность ухода будет определяться составом бетонной смеси, видом изделия и климатическими условиями.
С развитием процесса гидратации увеличивается количество новообразований и повышается степень связывания воды в бетоне и соответственно затрудняется испарение влаги из бетона. Поэтому особенно важно предохранять от потери влаги бетонную смесь до ее схватывания и до формования первоначальной структуры бетона, характеризуемой определенной критической прочностью.
Бетон представляет собой неоднородный многокомпонентный материал сложной структуры. Неоднородность бетона проявляется на всех уровнях от микро - до макроструктурного. На нее заметное влияние оказывают климатические условия.
Свойства бетона определяются целым комплексом разнообразных факторов, большинство из которых взаимозависимы и взаимосвязаны. Степень влияния и характер взаимодействия факторов также различны, что обусловлено полиминеральным характером цементного вяжущего, многообразием и сложностью химических и физико-механических процессов, протекающих в бетоне при его твердении в различных климатических условиях.
Свойства бетона формируются как интегральный показатель, зависящий от свойств составляющих материал состава и структуры бетона, условий твердения и эксплуатации.
Последствие сухой жаркой погоды является значительное обезвоживание свежеуложенного бетона при отсутствии надлежащего ухода за ним. Так американские нормы /116/ и рекомендации /121/ большое внимание уделяют определению интенсивности испарения воды из бетона в различных погодно - климатических условиях. Неухоженный бетон теряет впервые сутки 50-70% воды затворения, причем основная часть ее удаляется впервые 6-7 часов твердения.
Повышение температуры неодинаково влияет на прочность бетона на портландцементах различного состава. Оптимальная температура начального периода твердения для цементов различного состава +5°...+13°С. С повышением температуры ускоряется гидратация цемента, несколько изменяется структура цементного камня и, в результате прочность бетона, твердевшего вначале при высоких температурах отлучается ниже, чем у твердевшего при более низких положительных температурах.
Однако другие исследователи, отмечая снижение прочности бетона в условиях сухого жаркого климата, указывает, что влияние минералогического состава портландцемента на степень снижения прочности бетона незначительно. При небольших колебаниях положительных температур получаются новообразования цементного камня одинаковой физико-химической природы.
Вследствие ускорения гидратации цемента, твердение приводит к увеличению ранней прочности (которая зависит также от состава и тонкости помола цемента, добавок и т. д.), но в ряде случаев снижает конечную прочность бетона.
Ограниченное число исследований не позволяет достаточно надежно судить о роли отдельных клинкерных минералов в формировании конечных свойств бетона в условиях сухого и жаркого климата. Исследованиями /44/ установлено, что твердение клинкерных минералов при различных температурах давало снижение прочности цементного камня, твердевшего при температуре 50°С, независимо от степени гидратации.
Деструктивные явления, происходящие в бетоне при твердении в условиях сухого жаркого климата, в частности вследствие значительного колебания температуры днем и ночью, в большей мере, чем прочность понижают долговечность бетона, его коррозионную стойкость, способность сопротивляться динамическим сейсмическим воздействиям. Баженов Ю. М. предложил оценивать влияние сухого и жаркого климата на свойства бетона коэффициентом термостойкости и его изменением в процессе твердения бетона. Существенно сказываются на свойствах твердеющих бетонных изделий температурно-влажностные неравномерные поля, возникающие вследствие значительного нагрева поверхностных слоев бетона. Под их воздействием возникает миграция влаги и некоторое обезвоживание поверхностных слоев, даже если они защищены пленкой или другим способом от испарения влаги. Обезвоживание бетона приводит к замедлению гидратации цемента, повышению усадки и даже появлению микротрещин, так как внутренние слои, более насыщенные влагой, имеют усадку и препятствуют равномерной усадки по толщине изделия. Неравномерность усадки и приводит к появлению микротрещин.
Ухудшается и микроструктура бетона, так как плотность бетона возрастает постепенно в результате протекания процесса гидратации цемента (при гидратации возрастает объем цементного камня). Обезвоживание на стадии первоначального твердения, когда структура цементного камня еще весьма пористая и слабая, приводит к ухудшению конечной структуры и свойств бетона, к понижению стойкости от воздействия различных агрессивных факторов в период эксплуатация.
Причем эти процессии протекают в поверхностных слоях изделия и конструкции, защитные свойства которых призваны защищать арматуру от коррозии и определяют в значительной мере долговечность железобетонных изделий. Их повышенная проницаемость способствует увеличению скорости карбонизации защитного слоя и уменьшает гарантированный срок службы конструкции в условиях воздействия агрессивных факторов. Поэтому целесообразно предохранять эти слои от испарения влаги, и от излишнего нагрева, применяя специальные способы ухода.
Для обеспечения надлежащей долговечности бетона необходимо соблюдать комплекс требований: правильный подбор состава, применение не расслаиваемых бетонных смесей заданной подвижности с учетом изменения последней к моменту укладки, хорошее уплотнение бетонной смеси при формовании, обеспечение необходимого ухода за бетоном и соответствующих условий твердения.
Степень отрицательного воздействия сухого жаркого климата зависит от объема и конфигурации или изделия. В большей степени это воздействие может проявиться в тонкостенных конструкциях. В изделиях большой массивности, например, гидротехнических сооружения, может возникнуть значительный разогрев внутреннего объема из-за экзотермии цемента, что вызовет неравномерные температурные поля и в некоторых случаях появление микротрещин в поверхностных слоях бетона.
Увеличение количества факторов влияющих на свойства бетона при производстве работ в условиях сухого и жаркого климата, затрудняет как прогнозирование конечных результатов, так и сравнение данных разных исследователей. В этой связи представляет определенный интерес использование обобщенных характеристик структуры.
Баженов Ю. М., Алимов Л. А., Воронин В. В. разработали методику прогнозирования свойств бетонной смеси с помощью структурных характеристик /10/. Эта методика применима и для условий сухого жаркого климата, но поправочные коэффициенты, учитывающие особенности этих условий, необходимо предварительно определять опытным путем.
Используя, для прогнозирования поведения бетона в условиях воздействия сухого жаркого климата, структурные характеристики, количество цементного камня в бетоне и его водоцементное отношение в конце периода формирования структуры, Курбанов Т. Ю. /51/ установил, что стойкость бетона находится в прямой зависимости от температурно-влажностных деформаций в разном возрасте /51/. Однако для построения надеждой теории прогнозирования необходимо наличие обширных экспериментальных данных по влиянию сухого жаркого климата на свойства бетона и бетонной смеси различных составов, полученных в сравнимых условиях. Этих данных в настоящее время недостаточно. Таким образом, при возведении бетонных и железобетонных сооружений или при изготовлении изделий в сухой жаркой климата требуется строго соблюдать ряд условий, гарантирующий качество конструкций и изделий. При приготовлении бетонной смеси следует предохранять ее от перегрева, если не преследуется цель применения подогретых смесей для ускорения твердения бетона. Необходимо защищать бетонную смесь от потери влаги: при транспортировании и в момент укладки. Применять не расслаиваемые и более жизнеспособные бетонные смеси, правильно назначая состав бетона и применяя модификаторы свойств бетонной смеси и бетона, например, различные пластификаторы и комплексные химические добавки; назначать требования к формовочным свойствам смеси с учетом снижения ее подвижности за период от приготовления и укладки; применять хорошо организованный уход за бетоном в период первоначального твердения; обеспечивать надлежащие условия для твердения бетона, используя те возможности, которые создает повышенная температура и солнечная радиация для ускорения твердения бетона.
Соблюдение комплекса мер может не только полностью компенсировать отрицательное влияние сухого и жаркого климата, но в ряде случаев добиться положительного эффекта-значительного ускорения и удешевления изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Похожие статьи
-
Исследование свойств и технологий многокомпонентных цементов проводились в 30-х, а затем в 50-х годах. Были разработаны составы вяжущих, позволяющие...
-
Жаркая сухая погода вносит серьезные осложнения в технологию бетонных работ, вызывая увеличение водоподребности бетонной смеси при повышении ее...
-
Важнейшей проблемой строительства является дальнейшее совершенствование технологии бетона и железобетона, главным образом, позиции экономии цемента,...
-
Основные сведения о принятых методах испытания бетонной смеси и бетона. Для производства работ и обеспечения высокого качества бетона необходимо, чтобы...
-
Исследование влияния состава и температуры на свойства бетонной смеси. Из анализа литературных данных следует отметить, что большинство авторов считают,...
-
1. Абдуллаев Д. А., Копилов В. Д. "Температурные изменения в бетоне, твердеющем в условиях сухого жаркого климата". / Архитектура и строительство...
-
Бетонный деструктивный жаркий 1. Теоретически обоснована связь формуемости бетонной смеси на основе ВНВ и ТМЦ с его составом и структурой, а также...
-
Для экспериментального определения зависимостей свойств бетонной смеси от различных факторов использовали современные методы математического планирования...
-
Характеристика применяемых материалов При выполнении исследования для сопоставления результатов при определении свойств бетонных смесей и бетонов в...
-
Факторы, влияющие на свойства бетонной смеси и бетона - Изготовление железобетонных колонн
Существует множество факторов, влияющих на прочность и другие свойства бетона (к примеру, состав цемента и его марочная прочность, очень часто...
-
Технология использования бетонных смесей в зимнее время Достаточно суровый климат в России и странах ближнего зарубежья, и продолжительный период...
-
Ячеистые теплоизоляционные бетоны. Общие характеристики - Ячеистые бетоны
Ячеистые бетоны классифицируются в первую очередь по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры...
-
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ В ПЕРЕГРЕВНЫЙ ЛЕТНИЙ ПЕРИОД В климатических условиях Узбекистана летний микроклимат помещений...
-
Виды бетонов их свойства, Свойства бетонов и основные термины - Развитие технологии тяжелого бетона
Свойства бетонов и основные термины Бетон - это искусственный камневидный строительный материал, получаемый в результате затвердевания предварительно...
-
Бетономешалка - это один из обязательных атрибутов любой строительной площадки, который помогает частично автоматизировать процессы приготовления...
-
История возникновения бетона. Виды бетонных смесей Трудно точно сказать, где и когда появился бетон, так как начало его зарождения уходит далеко вглубь...
-
Классификация - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Ячеистый бетон классифицируется по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры возможно также путем...
-
Виды тяжелого бетона - Развитие технологии тяжелого бетона
В строительстве наиболее широко используют обычный тяжелый бетон плотностью 1600 -2500 кг/куб. м. на заполнителях из горных пород (граните, известняке,...
-
В основу диссертационной работы положена следующая рабочая гипотеза: повышение теплозащитных свойств совмещенных покрытий гражданских зданий может быть...
-
Методика модельного эксперимента Любое экспериментальное исследование может выполняться либо на натурном объекте, либо на модели, разработанной в...
-
Бетон - искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка...
-
Основные составляющие бетонной смеси - Развитие технологии тяжелого бетона
Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками,...
-
При температуре ниже 0.°С вода в бетонной смеси замерзает, реакция гидратации прекращается, и бетон не отвердевает. Если к моменту замерзания бетон...
-
Особенности бетонирования в зимний период. - Технология и организация строительных процессов
Возведение монолитных железобетонных сооружений в настоящее время осуществляют круглогодично. Но при этом бетонирование в зимних условиях имеет...
-
Основные части любого бетона - это щебень, песок, цемент и вода. Процесс бетонирования - процесс перехода бетона из жидкой фазы в твердую. Но для...
-
Особенности зимнего бетонирования - Технология и организация строительных процессов
Здания и сооружения из монолитного бетона возводят круглогодично. Известно, что при температуре +50 С бетонные смеси резко снижают набор прочности. Все...
-
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ ПОКРЫТИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ В ПОДКРОВЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ В летний период, когда снаружи жарче, чем внутри,...
-
Минеральными вяжущими веществами Называют тонкоизмельченные порошки, образующие при смешивании с водой пластичное тесто, под влиянием физико-химических...
-
Технология газобетона - Характеристика ячеистых бетонов и газобетона
Технология газобетона: Вяжущие вещества - виды, требования; Назначение извести в составе бетонной смеси; виды газобетоносмесителей; Способы формования...
-
Уход за бетоном, обработка после распалубливания - Производство бетонных и железобетонных работ
После укладки бетонной смеси наступает период выдержки, который длится до получения бетоном необходимой прочности. В этот период осуществляется уход за...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ - Характеристика технологии легких бетонов
В результате сравнения рассчитанных составов бетона наиболее оптимальным составом смеси по изменяющейся части себестоимости бетонных смесей и расходу...
-
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ - Характеристика технологии легких бетонов
Рациональный выбор исходных материалов является важным фактором обеспечения требуемых технических, технологических и экономических характеристик бетона....
-
Описание свойств материалов в составе бетона - Изготовление железобетонных колонн
Цемент Портландцемент (англ. Portland cement ) -- гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид...
-
Вспучивание массы: особенности процесса; факторы влияния. Легкие бетоны относят к наиболее распространенным материалам для изготовления несущих,...
-
Основные технико-экономические показатели тяжелого бетона - Технология производства тяжелого бетона
Экономический эффект, достигаемый при применении высокопрочного бетона, заключается в том, что при более высокой стоимости данного материала по сравнению...
-
Изготовление изделий из неавтоклавного пенобетона Технология производства пенобетона достаточно проста. Ячеистая структура может быть получена на основе...
-
Порядок выполнения работы, Пример расчета состава бетона - Расчет состава тяжелого бетона
1. На лабораторном занятии студенты изучают теоретические предпосылки и этапы расчета состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов. 2. Каждый...
-
Особенности технологии и контроль. - Технология и организация строительных процессов
Прогревать бетон нужно в соответствии с проектом производства работ и технологическими картами, в которых должны быть схема установки электродов,...
-
В связи с появлением новых опалубочных конструкций, материалов и оборудования, а также существенного изменения стоимости потребляемых ресурсов, возникла...
-
Расчет составов легких бетонов направлен на предварительное определение расходов входящих в них компонентов, обеспечивающих при заданных условиях...
Состояние вопроса и задачи исследования, Влияние сухого жаркого климата на технологию бетона - Исследование свойств бетонных смесей и бетонов на основе тонкомолотых вяжущих в условиях сухого жаркого климата