Влияние хлористого кальция на твердение бетона В период 1-28 суток и на конечную марочную прочность
При необходимой влажности твердение бетона, как правило, происходит тем интенсивней, чем выше его температура. С понижением температуры и особенно с приближением ее к 0 °С твердение бетона резко замедляется, что особенно сильно сказывается на самой ранней стадии. Объясняется это сильным снижением активности воды в химической реакции взаимодействия с цементом. При температуре окружающей среды 0°С вследствие продолжающейся реакции гидратации цемента, сопровождаемой тепловыделением, в бетоне некоторое время поддерживается положительная температура и продолжается набор прочности (хоть и незначительно). По мере ее затухания уменьшается и количество выделяющегося тепла, что еще больше снижает темп набора прочности.
Переходу критической точки через 0°С препятствует скрытая теплота льдообразования. Замерзание в бетоне воды, связанное с переходом ее из жидкого состояния в твердое, происходит не сразу с наступлением нулевой температуры, а значительно ниже. Часть воды при отрицательной температуре вообще остается в жидкой фазе, поэтому твердение бетона продолжается, хотя и очень замедленно. При этом активные цементы, содержащие повышенный процент высокоосновных минералов клинкера, обеспечивают более быстрое накопление прочности бетона. Цементы с тонкомолотыми добавками и малоактивные клинкерные при температурах, близких к 0 °С, более резко замедляют твердение растворов и бетонов.
Данный вопрос имеет большое практическое значение при производстве строительных работ в холодное время года - с поздней осени до ранней весны.
|
Бетон |
Срок твердения, суток |
Средняя температура бетона, °С |
||||||
|
-3° |
0 ° |
+5 ° |
+ 10 ° |
+20 ° |
+30 ° |
+40 ° |
||
|
Марки 200 на портландцементе М-300 |
1 |
- |
4 |
6 |
10 |
18 |
27 |
36 |
|
2 |
- |
8 |
12 |
18 |
30 |
43 |
55 |
|
|
3 |
5 |
12 |
20 |
25 |
40 |
52 |
65 |
|
|
5 |
8 |
20 |
30 |
40 |
55 |
65 |
78 |
|
|
7 |
10 |
30 |
40 |
50 |
65 |
74 |
85 |
|
|
14 |
12 |
40 |
55 |
65 |
80 |
90 |
100 |
|
|
28 |
15 |
55 |
68 |
80 |
100 |
- |
- |
|
|
Марок 200 -300 на портландцементе М-400 |
1 |
3 |
5 |
9 |
12 |
23 |
35 |
45 |
|
2 |
6 |
12 |
19 |
25 |
40 |
55 |
65 |
|
|
3 |
8 |
18 |
27 |
37 |
50 |
65 |
77 |
|
|
5 |
12 |
28 |
38 |
50 |
65 |
80 |
90 |
|
|
7 |
15 |
35 |
48 |
58 |
75 |
90 |
100 |
|
|
14 |
20 |
50 |
62 |
72 |
90 |
100 |
- |
|
|
28 |
25 |
65 |
77 |
85 |
100 |
- |
- |
|
|
Марки 400 на портландцементе М-500 |
1 |
- |
8 |
12 |
18 |
28 |
40 |
55 |
|
2 |
- |
16 |
22 |
32 |
50 |
63 |
75 |
|
|
3 |
10 |
22 |
32 |
45 |
60 |
74 |
85 |
|
|
5 |
16 |
32 |
45 |
58 |
74 |
85 |
96 |
|
|
7 |
19 |
40 |
55 |
66 |
82 |
92 |
100 |
|
|
14 |
25 |
57 |
70 |
80 |
92 |
100 |
- |
|
|
28 |
30 |
70 |
80 |
90 |
100 |
- |
- |
|
|
Марки 500 на портландцементе М-600 |
1 |
- |
9 |
13 |
21 |
32 |
45 |
59 |
|
2 |
- |
17 |
25 |
36 |
52 |
65 |
75 |
|
|
3 |
- |
23 |
35 |
46 |
62 |
75 |
85 |
|
|
5 |
- |
34 |
47 |
58 |
75 |
83 |
90 |
|
|
7 |
20 |
42 |
57 |
68 |
85 |
90 |
100 |
|
|
14 |
30 |
58 |
73 |
82 |
95 |
100 |
- |
|
|
28 |
35 |
75 |
83 |
92 |
100 |
- |
- |
|
|
Марки 200 на шлакопортландцементе М-300 |
1 |
- |
- |
3 |
6 |
12 |
20 |
35 |
|
2 |
- |
4 |
7 |
12 |
20 |
35 |
50 |
|
|
3 |
2 |
7 |
12 |
18 |
30 |
46 |
63 |
|
|
5 |
4 |
13 |
20 |
30 |
45 |
60 |
80 |
|
|
7 |
6 |
18 |
25 |
40 |
55 |
70 |
92 |
|
|
14 |
8 |
25 |
40 |
55 |
75 |
90 |
- |
|
|
28 |
10 |
35 |
55 |
70 |
100 |
- |
- |
|
|
Марок 200- 300 на шлакопортландцементе М-400 |
1 |
- |
3 |
6 |
10 |
16 |
30 |
40 |
|
2 |
3 |
8 |
12 |
18 |
30 |
40 |
60 |
|
|
3 |
5 |
13 |
18 |
25 |
40 |
55 |
70 |
|
|
5 |
8 |
20 |
27 |
35 |
55 |
65 |
85 |
|
|
7 |
10 |
25 |
34 |
43 |
65 |
70 |
100 |
|
|
14 |
12 |
35 |
50 |
60 |
80 |
96 |
- |
|
|
28 |
15 |
45 |
65 |
80 |
100 |
- |
- |
|
Таблица 6.7.1.7-1 Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения, % от 28-суточной (твердение при +20 °С и влажности 90-100 %) |
Методы их проведения должны выбираться с учетом резкого замедления твердения растворов и бетонов с приближением температуры к 0 °С. Значительную роль в таких случаях играют добавки - ускорители схватывания и твердения. Для упрощения способов производства работ и обеспечения надлежащего качества бетона в названных выше условиях следует применять более активные и высокоэкзотермичные цементы.
При применении портландцементов, содержащих более 6 % трехкальцие - вого алюмината, скорость нарастания прочности по сравнению с приведенными выше данными (см. таблицу 6.7.1.7-1) увеличивается примерно на 10 %. Разница в скорости набора прочности бетона на двух цементах одинаковой марки, но с различным содержанием С3А, приведена в таблице 6.7.1.7-2.
Добавка хлористого кальция существенно меняет характер твердения бетона. Испытания средней интенсивности нарастания прочности бетона на портландцементе с добавкой хлористого кальция отражены в таблице 6.7.1.7-3.
Эффективность хлористого кальция в зависимости от окружающей температуры отражает таблица 6.7.1.7-4.
В приведенных таблицах (6.7.1.7-1 - 6.7.1.7-4) данные представляют собой средние значения, выведенные из большого числа опытов, проведенных в лаборатории ускорения твердения бетона НИИЖБ в 1970-1974 гг. и уточняют величины набора относительной прочности до 28-суточного возраста по сравнению с ранее публиковавшимися данными, которые были основаны на экспериментах 1939-1941 гг., когда марки цементов отличались от современных. Кинетика роста прочности устанавливалась на бетонах, изготовленных из смесей подвижностью 6-8 см осадки конуса.
