Влияние В/Ц бетона на сроки схватывания цемента
Сроки схватывания, указанные в паспорте на цемент, относятся к тесту нормальной густоты. Именно этими сроками обычно и оперируют при моделировании техпроцесса производства пенобетона. Это серьезная ошибка: такое тесто очень жесткое и на практике никогда не применяется (для получения теста нормальной густоты, в зависимости от минералогии цемента, требуется соблюсти В/Ц < 0.3). Но при более высоких, реально применяемых водо - цементных соотношениях, начало и конец схватывания тоже удлиняются (см.Рис. 6.9.5.1.4-1), и это обязательно следует учитывать в практической работе. Особенно это касается пенобетонной технологии, го родовой признак которой - повышенное В/Ц при а весьма критичном требовании по схватыванию це - 2 мента, обусловленном периодом стойкости пены. н Экспериментально выведены следующие фор-
| мулы для пересчета начала и конца схватывания в
J зависимости от водоцементного соотношения. Нач
1 чало схватывания рассчитывается по формуле: Н = Н + (W - W ) • 14,5
Сх нг V Нг '
Где:
НСх - время начала схватывания при искомом водо - цементном соотношении;
Ннг - время начала схватывания теста нормальной густоты при t +20°С (из паспортных данных на цемент); W - реально используемое В/Ц; Wm - В/Ц для получения теста нормальной густоты 1 при t +20°С (из паспортных данных на цемент). | Конец схватывания рассчитывается по формуле:
I К = К + (W - W )'36
Сх нг V Нг
Где:
"і Ксх - время конца схватывания при искомом водоце - ш ментном соотношении;
Го
Ш |
S А. О |
I О |
О у О Р |
І? К - время конца схватывания теста нормальной гу - ю стоты при t +20°С (из паспортных данных на цемент);
W - реально используемое В/Ц; W - В/Ц для получения теста нормальной густоты при t +20 °С (из паспортных данных на цемент).
Предположим, что из паспортных данных на цемент известно, что В/Ц для получения теста нормальной густоты W = 0,208, начало схватывания теста
Нг
Нормальной густоты Нг = 1,42 часа, конец Кт = 2.45 часа. Требуется найти начало и конец схватывания для реального водоцементного соотношения W = 0.6.
Итак, начало схватывания будет равно:
Н = Н + (W - W )• 14,5 = 1,42 + (0,6 - 0,208)^14,5 = 7,104 часа
Сх нг v нг7 7 7 v 7 7 7 7 7
Конец схватывания, соответственно:
К = К + (W - W V36,5 = 2,45 + (0,6 - 0,208)^36,5 = 16,758 часа
Сх нг нг
Как видим, цифры в какой-то степени шокирующие. Но они убедительно доказывают, что одной из действенных мер ускоренного твердения пенобетона может явиться применение пластификаторов водопонизителей.
6.9.5.1.5 Влияние одновременно температуры среды и В/Ц на сроки схватывания цемента
Повышение В/Ц и пониженные температуры - вполне обыденная производственная реальность.
Для выяснения степени влияния на сроки схватывания одновременного действия двух факторов была проделана коллосальная научно-исследовательская работа, в результате которой были разработаны математические зависимости, описывающие это явление. В весьма приближенном, но достаточном для практических нужд виде они приобрели вид формул, которые позволяют в любых практических условиях рассчитать сроки схватывания цемента, что особенно важно для изготовления пенобетона как в условиях высокой, так и пониженной температуры при разных В/Ц.
Начало схватывания:
Hwt = в'(НТ366+(W - WJ-14,5),
Где
Примечание: Нижняя линия - начало схватывания, верхняя - конец схватывания |
В/ц |
Таблица6.9.5.1.4-1.Графикизменениясроков схватывания цемента в зависимости от В/Ц |
Нм - время начала схватывания при искомом водоцементном соотношении и реальной температуре;
Температура в градусах |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Величина в |
5,23 |
3,87 |
3,23 |
2,84 |
2,54 |
2,30 |
2,12 |
1,95 |
1,82 |
1,69 |
1,59 |
1,51 |
Температура в градусах |
||||||||||||
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
|
Величина р |
1,42 |
1,34 |
1,27 |
1,21 |
1,16 |
1,08 |
1,05 |
1,00 |
0,83 |
0,68 |
0,58 |
0,50 |
Температура в градусах |
||||||||||||
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
|
Величина р |
0,44 |
0,38 |
0,35 |
0,31 |
0,28 |
0,254 |
0,233 |
0,212 |
0,198 |
0,184 |
0,177 |
0,170 |
Примечание: Имеются коэффициенты р и для «северного» варианта, когда лабораторные испытания теста нормальной густоты рекомендуется проводить при +15 °С, но в данной публикации я их умышленно опустил. Таблица 6.9.5.1.5-1 Величины коэффициента р в зависимости от температуры |
Ннг - время начала схватывания теста нормальной густоты при t +20 °С (из паспортных данных на цемент); W - реально используемое В/Ц;
W. - В/Ц для получения теста нормальной густоты при t +20 °С (из паспортных данных на цемент);
В - температурный коэффициент (см. таблицу 6.9.5.1.5-1). Конец схватывания:
KT = в-КН. = + W-W)'365)
Где
К - время конца схватывания при искомом водоцементном соотношении и реальной температуре;
Кнг - время конца схватывания теста нормальной густоты при t +20 °С (из паспортных данных на цемент); W - реально используемое В/Ц;
W. - В/Ц для получения теста нормальной густоты при t +20°С (из паспортных данных на цемент);
В - температурный коэффициент (см. таблицу 6.9.5.1.5-1).
Сравнение гладких кривых, получаемых теоретически по этим формулам, очень хорошо соответствует цифрам, в разное время чисто экспериментально полученным другими исследователями, что еще раз подтверждает их достоверность.
Для наглядности возьмем предыдущие исходные данные, но пересчитаем их для температуры +15 °С - весьма реальные условия.
Итак, из паспортных данных на цемент известно, что В/Ц для получения теста нормальной густоты W = 0,208 начало схватывания теста нормальной густоты
Ннг - 1,42 часа, конец Кнг - 2,45 часа. Требуется найти начало и конец схватывания для реального водоцементного соотношения W = 0,6 и реально существующей в цехе температуры +15 °С.
Начало схватывания наступит через:
И,=р-(Ннг + (W - WBI)^14,5) = 1,27^(1,42 + (0,6 - 0,208)^14,5)=9,02 часа
Конец схватывания, соответственно:
К^ = в •• (Кнг+(W - WJ ^36,5) = 1,27^(2,45 + (0,6 - 0,208)^36.5) = 21,28 часа
А если «...в цехе нормальная температура +8 °С, а пенобетон не встает...» (был такой вопрос на форуме сайта Www.Ibeton.Ru)?
Подсчет по приведенным выше формулам показывает, что схватывание наступит через 13,85 часа, а закончится через 32,67 часа с момента приготовления пенобетона! Поэтому критерий «нормальная температура» для пенобетона - никак не ниже +15 °С, а еще лучше - порядка +20-25 градусов.