Как железнить бетон и когда


что это такое и как сделать своими руками

Перейти к содержимому

Главное меню

  • Дизайн
    • Декор
      • На пол
      • Окна
        • Выбор
        • Шторы
        • Жалюзи
      • Потолок
      • Стены
    • Интерьер
    • Мебель
    • Планировка
  • Ремонт
    • Двери
      • Входные
        • Выбор
        • Изготовление
        • Регулировка
        • Установка
      • Межкомнатные
        • Выбор
        • Установка
    • Мебель
    • Окна
      • Деревянные
      • Пластиковые
        • Выбор
        • Регулировка
        • Уход
      • Защита
      • Откосы
      • Жалюзи
    • Пол
      • 3D
      • Бетонный
      • Деревянный
      • Ковролин
      • Ламинат
      • Линолеум
      • Наливной
      • Паркет
      • Паркетная доска
      • Плитка
      • Пробковый
      • Стяжка
      • Утеплить
    • Потолок
      • Армстронг
      • Вагонка
      • Гипсокартон
      • Жидкие обои
      • Натяжной
      • ПВХ панели
      • Покраска
      • Реечный
      • Шпаклевка
      • Штукатурка
      • Шумоизоляция
    • Стены
      • Жидкие обои
      • Клеить обои
      • ПВХ панели
      • Перегородки
      • Подготовка
      • Покраска
      • Укладка плитки
      • Утепление
      • Шпаклевка
      • Штукатурка
    • Уборка
  • Строительство
    • Коммуникации
      • Вентиляция
      • Водоснабжение
      • Газификация
      • Канализация
        • Дачный туалет
        • Дренажная
        • Монтаж
        • Прочистка
        • Септик
      • Отопление
        • Котел для дома
        • Радиаторы
        • Теплый пол
        • Установка
      • Сантехника
        • Ванна
        • Мойка
        • Раковина
        • Трубы
        • Унитаз
      • Электрика
        • Бойлер
        • Видеоглазок
        • Генератор
        • Духовка
        • Люстра
        • Посудомоечная машина
        • Проводка
        • Стабилизатор
        • Стиральная машина
        • Теплый пол
        • Экономия
    • Баня
      • Виды бань
      • Гидроизоляция
      • Интерьер
      • Крыша
      • Пароизоляция
      • Печь
      • Стены
      • Утепление
    • Бассейн
    • Гараж
    • Дом
    • Забор и ворота
    • Крыльцо
    • Крыша
    • Поделки
    • Садовые дорожки
    • Фундамент
      • Бетонный
      • Отмостка
      • Свайный
  • Стройматериалы
    • Бетон
      • Виды бетона
        • Арболит
        • Газобетон
        • Декоративный
        • Мытый бетон
        • Печатный бетон
        • Полистиролбетон
        • Цветной бетон
      • Железнение
      • Заменитель
      • Классы и марки
      • Пластификатор
      • Раствор
      • Технологии
      • Характеристики
      • Шлифовка
    • Гидроизоляция
    • Гипсокартон
    • Грунтовка
    • Жидкое стекло
    • Керамическая плитка
    • Кирпич
    • Клей
    • Краска
    • Крепеж
    • Металл
    • Монтажная пена
    • Обои
    • Песок
    • Пропитка
    • Сайдинг
    • Сэндвич панели
    • Утеплитель
    • Цемент

Отверждение бетона - сколько времени нужно и как отверждать

Отверждение и герметизация бетона.
L.M. Scofield Co.

Когда вы кладете свежий бетон, он очень чувствителен и легко разрушается. Если вылечить его правильно, он будет прочным и надежным; пренебрегайте этим, и вы пожалеете!

В первую неделю или около того после заливки бетона вы должны поддерживать надлежащую температуру и влажность для надлежащего отверждения. Отверждение легко пропустить мгновенно, но это сильно повлияет на качество вашей готовой работы.

Хотя отверждение важно для любого бетона, проблемы, возникающие из-за его отсутствия, наиболее очевидны для горизонтальных поверхностей. На неотвержденной плите, будь то декоративная или обычная серая плита, вероятно, образуется узор из мелких трещин (называемых растрескиванием), и после использования поверхность будет иметь низкую прочность, что может привести к образованию пыли на поверхности, которая имеет низкую устойчивость к истиранию.

СКОЛЬКО ДЕЙСТВУЕТ БЕТОН ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ?

Весь период отверждения бетона занимает около месяца, но ваш бетон будет готов к использованию раньше.Каждый проект будет немного отличаться в зависимости от погодных условий, бетонной смеси, а также методов укладки и отделки.

При ожидании высыхания бетона помните следующие временные рамки:

  • От 24 до 48 часов - после первоначальной установки формы можно снимать, и люди могут ходить по поверхности
  • 7 дней - после частичного отверждения движение транспортных средств и оборудования в порядке
  • 28 дней - к этому моменту бетон должен полностью затвердеть

Найдите ближайших подрядчиков по бетону, которые могут убедиться, что ваш бетон должным образом застывает.

ЧТО ОТВЕРЖДАЕТСЯ И ЧТО ДЕЛАТЬ С БЕТОНОМ?

ASTM C 1315, отверждающие и герметизирующие материалы типа II имеют белый пигмент, который помогает увидеть, что было отверждено, и может отражать солнечный свет. Нокс-Крит

Отверждение служит следующим основным целям:

  • Удерживает влагу в плите, благодаря чему бетон продолжает набирать прочность.
  • Задерживает усадку при высыхании до тех пор, пока бетон не станет достаточно прочным, чтобы противостоять усадочным трещинам.
  • Правильно выдерживаемый бетон улучшает прочность, долговечность, водонепроницаемость и износостойкость.

Когда большинство людей думают об отверждении, они думают только о поддержании влажности на поверхности бетона. Но отверждение - это нечто большее - оно дает бетону то, что ему нужно, чтобы правильно набрать прочность. Прочность бетона зависит от роста кристаллов в матрице бетона. Эти кристаллы растут в результате реакции портландцемента и воды - реакции, известной как гидратация.Если воды недостаточно, кристаллы не могут расти, и бетон не развивает необходимую прочность. Если воды достаточно, кристаллы растут, как крошечные твердые пальцы, обвивающие песок и гравий в смеси и переплетающиеся друг с другом. Звучит почти как фильм ужасов - наш конкретный ребенок превратился в монстра!

Другой важный аспект отверждения - температура: бетон не может быть слишком холодным или слишком горячим. По мере того как свежий бетон охлаждается, реакция гидратации замедляется.Здесь важна температура бетона, а не температура воздуха. Ниже примерно 50 F гидратация сильно замедляется; ниже примерно 40 F он практически останавливается.

У горячего бетона есть противоположная проблема: реакция идет слишком быстро, и поскольку реакция экзотермическая (выделяется тепло), она может быстро вызвать перепады температур в бетоне, которые могут привести к растрескиванию. А цемент, который вступает в реакцию слишком быстро, не успевает кристаллы вырасти должным образом, поэтому он не набирает такой прочности, как должен.

Итак, в знаменитом фильме «Цементное чудовище, окутавшее мир» все, что нужно сделать маленьким землянам, чтобы спасти цивилизацию, - это сделать бетон слишком холодным, слишком горячим или слишком сухим, и он превращается в слабака. Однако наша цель - помочь ему обернуть землю и сделать его настолько сильным, насколько это возможно!

Рекомендуемые товары

.

История бетона - InterNACHI®

Ник Громико, CMI® и Кентон Шепард

Период времени, в течение которого был впервые изобретен бетон, зависит от того, как интерпретировать термин «бетон». Древние материалы представляли собой необработанный цемент, сделанный путем дробления и обжига гипса или известняка. Известь также относится к измельченному обожженному известняку. Когда к этим цементам были добавлены песок и вода, они превратились в строительный раствор, который представлял собой гипсовидный материал, используемый для склеивания камней друг с другом. За тысячи лет эти материалы были усовершенствованы, объединены с другими материалами и, в конечном итоге, превратились в современный бетон.

Сегодняшний бетон изготавливается с использованием портландцемента, крупных и мелких заполнителей камня и песка, а также воды. Добавки - это химические вещества, добавляемые к бетонной смеси для контроля ее схватывания и используемые в основном при укладке бетона в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры, ветреные условия и т. Д.

Прекурсор бетона был изобретен примерно в 1300 г. до н.э., когда Срединный Восточные строители обнаружили, что, когда они покрывали внешние поверхности своих крепостей из толченой глины и стены домов тонким влажным слоем обожженного известняка, он вступал в химическую реакцию с газами в воздухе, образуя твердую защитную поверхность.Это не был бетон, но это было началом развития цемента.

Ранние цементирующие композитные материалы, как правило, включали измельченный в строительный раствор, обожженный известняк, песок и воду, которые использовались для строительства из камня, в отличие от заливки материала в форму, что по сути является тем, как используется современный бетон, с формой бетонные формы.

Цемент, как один из ключевых компонентов современного бетона, существует уже давно. Около 12 миллионов лет назад на территории современного Израиля естественные отложения образовались в результате реакций между известняком и горючими сланцами, образовавшимися в результате самовозгорания.Однако цемент - это не бетон. Бетон - это композитный строительный материал, и ингредиенты, из которых цемент является лишь одним из них, со временем менялись и меняются даже сейчас. Рабочие характеристики могут изменяться в зависимости от различных сил, которым бетон должен будет противостоять. Эти силы могут быть постепенными или интенсивными, они могут исходить сверху (гравитация), снизу (пучение почвы), по бокам (боковые нагрузки) или могут принимать форму эрозии, истирания или химического воздействия. Состав бетона и его пропорции называются дизайнерской смесью.

Раннее использование бетона

Первые бетонные сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании примерно в 6500 году до нашей эры. . Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. они строили печи для производства раствора для строительства домов из щебня, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн.Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которым набатеи смогли процветать в пустыне.

При изготовлении бетона Набатеи понимали необходимость сохранять смесь как можно более сухой или с низкой оседанием, поскольку избыток воды создает пустоты и слабые места в бетоне. Их строительные методы включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе утрамбовки образуется больше геля, который представляет собой связующий материал, образующийся в результате химических реакций, происходящих во время гидратации, которые связывают частицы и агрегаты.


Древнее здание Набатеи

Как и у римлян, 500 лет спустя, у Набатеи был доступный на местном уровне материал, который можно было использовать для создания водонепроницаемого цемента. На их территории были крупные поверхностные залежи мелкодисперсного кварцевого песка. Подземные воды, просачивающиеся сквозь кремнезем, могут превратить их в пуццолановый материал, представляющий собой песчаный вулканический пепел. Чтобы сделать цемент, набатеи обнаружили отложения, зачерпнули этот материал и соединили его с известью, а затем нагрели в тех же печах, которые они использовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры лежали в том же диапазоне.

Примерно к 5600 году до нашей эры вдоль реки Дунай в районе бывшей Югославии дома были построены с использованием бетона для полов.

Египет

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали грязь, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой больше похожа на саман, чем на бетон. Тем не менее, они также использовали гипс и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас думает, что раствор и бетон - это два разных материала. Для постройки Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн строительного раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность законченной пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с открытыми швами не более 1/50 дюйма.


Камень для облицовки пирамиды


Китай

Примерно в то же время северные китайцы использовали форму цемента при строительстве лодок и при строительстве Великой стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом строительного раствора, использованного в Великой китайской стене и других древних китайских сооружениях, был клейкий клейкий рис.Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и противостояли даже современным попыткам сноса.


Рим

К 600 г. до н.э. греки открыли природный пуццолан, который при смешивании с известью приобрел гидравлические свойства, но греки были далеко не так успешны в строительстве из бетона, как римляне. К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но он не был похож на бетон, который мы используем сегодня. Это был не пластиковый текучий материал, налитый в формы, а больше похожий на цементированный щебень.Римляне строили большинство своих построек, складывая камни разного размера и вручную заполняя промежутки между камнями раствором. Над землей стены как внутри, так и снаружи были облицованы глиняными кирпичами, которые также служили формой для бетона. Кирпич имел небольшую структурную ценность или не имел ее вообще, и их использовали в основном в косметических целях. До этого времени и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно используемые растворы представляли собой простой известняковый цемент, который медленно затвердевает от реакции с переносимым по воздуху углекислым газом.Истинной химической гидратации не произошло. Эти минометы были слабыми.

Для более грандиозных и искусных построек римлян, а также для их наземной инфраструктуры, требующей большей прочности, они делали цемент из вулканического песка с естественной реакцией под названием harena fossicia . Для морских сооружений и сооружений, подверженных воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок под названием пуццуолана. Эти два материала, вероятно, представляют собой первое крупномасштабное использование действительно цементирующего вяжущего.Pozzuolana и harena fossicia химически реагируют с известью и водой, гидратируются и затвердевают в скалистую массу, которую можно использовать под водой. Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения все еще стоят сегодня. В качестве добавок они использовали животный жир, молоко и кровь - материалы, которые отражают очень примитивные методы. С другой стороны, помимо использования природных пуццоланов, римляне научились производить два типа искусственных пуццоланов - кальцинированную каолинитовую глину и кальцинированные вулканические камни, которые, наряду с впечатляющими строительными достижениями римлян, являются свидетельством высокого уровня технической сложности для того времени.

Пантеон


Построенный римским императором Адрианом и завершенный в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой из когда-либо построенных неармированных бетонных куполов. Купол 142 фута в диаметре и имеет 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом. Он был построен на месте, вероятно, начавшись над внешними стенами и создав все более тонкие слои по мере продвижения к центру.


Пантеон имеет внешние фундаментные стены шириной 26 футов и глубиной 15 футов, сделанные из пуццоланового цемента (извести, химически активного вулканического песка и воды), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя.То, что купол все еще существует, - это случайность. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, наряду со случайными землетрясениями, создали трещины, которые обычно ослабляли бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы разрушиться. Наружные стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, изначально спроектированные только для минимизации веса конструкции, тоньше основных частей стен и действуют как контрольные соединения, контролирующие расположение трещин.Напряжения, вызванные движением, снимаются за счет трещин в нишах и камерах. Это означает, что купол, по существу, поддерживается 16 толстыми, конструктивно прочными бетонными столбами, образованными частями внешних стен между нишами и камерами. Другим методом снижения веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес наверху.

Римские гильдии

Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждой профессии была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. В дополнение к боевым действиям, легионы обучались самодостаточности, поэтому они также обучались методам строительства и технике.

Технологические вехи

В средние века технология производства бетона поползла назад.После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны, пока в 1414 году не было обнаружено рукописей, описывающих эти методы, и возродился интерес к строительству из бетона.

Только в 1793 году технология сделала большой шаг вперед, когда Джон Смитон открыл более современный метод производства гидравлической извести для цемента. Он использовал известняк, содержащий глину, которую обжигали до тех пор, пока она не превратилась в клинкер, который затем измельчал в порошок.Он использовал этот материал при исторической перестройке маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.

Версия Смитона (третья) маяка Эддистоун, построенная в 1759 году.

Через 126 лет он разрушился из-за эрозии скалы, на которой он стоял.

Наконец, в 1824 году англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, сжигая мелко измельченный мел и глину в печи до тех пор, пока не будет удален углекислый газ.Он был назван «портлендским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия. Широко распространено мнение, что Аспдин был первым, кто нагревал глинозем и кремнезем до точки стеклования, что привело к плавлению. В процессе стеклования материалы становятся стеклоподобными. Аспдин усовершенствовал свой метод, тщательно распределив известняк и глину, измельчив их, а затем обожгнув смесь в клинкер, который затем измельчили в готовый цемент.

Состав современного портландцемента

До открытия портландцемента и в течение нескольких лет после этого использовались большие количества натурального цемента, который производился путем сжигания смеси извести и глины природного происхождения.Поскольку ингредиенты натурального цемента смешаны по своей природе, его свойства сильно различаются. Современный портландцемент производится по строгим стандартам. Некоторые из многих соединений, содержащихся в нем, важны для процесса гидратации и химических характеристик цемента. Его получают путем нагревания смеси известняка и глины в печи до температур от 1300 ° F до 1500 ° F. До 30% смеси становится расплавленным, но остальная часть остается в твердом состоянии, претерпевая химические реакции, которые могут быть медленными.В конечном итоге смесь образует клинкер, который затем измельчают в порошок. Небольшая часть гипса добавляется, чтобы замедлить скорость гидратации и сохранить бетон более пригодным для обработки. Между 1835 и 1850 годами были впервые проведены систематические испытания цемента на сжатие и растяжение, а также первые точные химические анализы. Только в 1860 году были впервые произведены портлендские цементы современного состава.

Обжиговые печи

В первые дни производства портландцемента печи были вертикальными и стационарными.В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше справлялась с перемешиванием материалов. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи. В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь. Эта печь, установленная на цементном заводе Эдисона Портленд в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем используемые в то время печи. Промышленные печи сегодня могут достигать 500 футов в длину.


Вращающаяся печь

Вехи строительства

Хотя были и исключения, в 19, -м, -м веке, бетон использовался в основном для промышленных зданий. В качестве строительного материала он считался социально неприемлемым по эстетическим соображениям. Первое широкое использование портландцемента в жилищном строительстве было в Англии и Франции между 1850 и 1880 годами французом Франсуа Куанье, который добавил стальные стержни, чтобы предотвратить распространение наружных стен, а позже использовал их в качестве элементов изгиба.Первым домом, построенным из железобетона, был коттедж для прислуги, построенный в Англии Уильямом Б. Уилкинсоном в 1854 году. В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд завершил строительство первого дома из железобетона в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Уорд усердно вел записи о строительстве, поэтому об этом доме известно очень много. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем, и, чтобы быть более социально приемлемым, он был спроектирован так, чтобы напоминать каменную кладку.Это было началом того, что сегодня является отраслью с оборотом в 35 миллиардов долларов, в которой работают более 2 миллионов человек только в США.


Дом, построенный Уильямом Уордом, обычно называют Замком Уорда.

В 1891 году Джордж Бартоломью залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, используемый для этой улицы, испытан на давление около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно вдвое превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.


Корт-стрит в Беллефонтене, штат Огайо, которая является самой старой бетонной улицей в США

К 1897 году Sears Roebuck продавала бочки импортного портландцемента емкостью 50 галлонов по цене 3,40 доллара за штуку. Хотя в 1898 году производители цемента использовали более 90 различных формул, к 1900 году базовые испытания - если не методы производства - стали стандартизованными.

В конце 19-го, 90-го, 14-го, 90-го, 14-го века, использование железобетона более или менее одновременно осваивалось немцем Г.А. Уэйсс, француз Франсуа Хеннебик и американец Эрнест Л. Рэнсом. Рэнсом начал строительство из железобетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном. Большинство построенных им построек были промышленными.

Компания Hennebique начала строительство домов из армированной стали во Франции в конце 1870-х годов. Он получил патенты во Франции и Бельгии на свою систему и добился большого успеха, в конечном итоге построив империю, продавая франшизы в крупных городах.Он продвигал свой метод, читая лекции на конференциях и разрабатывая стандарты своей компании. Как и Рэнсом, большинство построек, построенных Хеннебиком, были промышленными. В 1879 году Уэйсс купил права на систему, запатентованную французом по имени Монье, который начал использовать сталь для армирования бетонных цветочных горшков и контейнеров для растений. Wayss продвигал систему Wayss-Monier.

В 1902 году Август Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон для колонн, балок и перекрытий.В здании не было несущих стен, но у него был элегантный фасад, который помог сделать бетон более социально приемлемым. Здание вызывало всеобщее восхищение, и бетон стал более широко использоваться как архитектурный материал, а также как строительный материал. Его дизайн оказал влияние на проектирование железобетонных зданий в последующие годы.


25 Rue Franklin в Париже, Франция

В 1904 году в Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное высотное здание.Его высота составляет 16 этажей или 210 футов.


Здание Ингаллса в Цинциннати, Огайо

В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто. Его ширина составляет 328 футов.


Римский мост Рисорджименто

В 1913 году первая партия товарной смеси была доставлена ​​в Балтимор, штат Мэриленд. Четыре года спустя Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов и технологий) и Американское общество испытаний и материалов (ныне ASTM International) установили стандартную формулу портландцемента.

В 1915 году Matte Trucco построил пятиэтажный автозавод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона. На крыше здания находился автомобильный испытательный полигон.


Автозавод Fiat-Lingotti в Турине, Италия

Эжен Фрейсине был французским инженером и пионером в использовании железобетонных конструкций. В 1921 году он построил два гигантских ангара для дирижаблей с параболической аркой в ​​аэропорту Орли в Париже. В 1928 году он получил патент на предварительно напряженный бетон.


Ангар для дирижаблей с параболической аркой в ​​аэропорту Орли в Париже, Франция


Строительство ангара для дирижаблей

Воздухововлечение

В 1930 году были разработаны воздухововлекающие вещества, значительно повысила устойчивость бетона к замерзанию и улучшила его удобоукладываемость. Воздухововлечение стало важным шагом в улучшении долговечности современного бетона. Воздухововлечение - это использование агентов, которые при добавлении в бетон во время перемешивания создают множество очень маленьких пузырьков воздуха, расположенных близко друг к другу, и большинство из них остаются в затвердевшем бетоне.Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого гидратацией. Для гидратации бетон должен иметь минимальное водоцементное соотношение 25 частей воды на 100 частей цемента. Вода, превышающая это соотношение, является избыточной водой и помогает сделать бетон более пригодным для укладки и отделочных работ. По мере высыхания и затвердевания бетона излишки воды испаряются, оставляя поверхность бетона пористой. В эти поры может попадать вода из окружающей среды, например, дождь или талый снег.Морозная погода может превратить эту воду в лед. Когда это происходит, вода расширяется, создавая небольшие трещины в бетоне, которые будут увеличиваться по мере повторения процесса, что в конечном итоге приведет к отслаиванию поверхности и ее разрушению, называемому отслаиванием. Когда бетон увлекается воздухом, эти крошечные пузырьки могут слегка сжиматься, поглощая часть напряжения, создаваемого расширением, когда вода превращается в лед. Вовлеченный воздух также улучшает обрабатываемость, поскольку пузырьки действуют как смазка между заполнителем и частицами в бетоне.Захваченный воздух состоит из более крупных пузырьков, застрявших в бетоне, и не считается полезным.

Thin Shell

Опыт в строительстве из железобетона в конечном итоге позволил разработать новый способ строительства из бетона; технология тонкой оболочки включает в себя строительные конструкции, такие как крыши, с относительно тонкой оболочкой из бетона. Купола, арки и сложные кривые обычно строятся этим методом, так как они имеют естественные формы. В 1930 году испанский инженер Эдуардо Торроха спроектировал для рынка Альхесирас невысокий купол толщиной 3½ дюйма и шириной 150 футов.Стальные тросы использовались для образования натяжного кольца. Примерно в то же время итальянец Пьер Луиджи Нерви начал строительство ангаров для ВВС Италии, как показано на фото ниже.


Монтируемые на месте ангары для ВВС Италии

Ангары были отлиты на месте, но большая часть работ Nervi использовала сборный бетон.

Вероятно, наиболее опытным человеком, когда дело дошло до строительства с использованием методов бетонной оболочки, был Феликс Кандела, испанский математик-инженер-архитектор, который практиковал в основном в Мехико.Крыша лаборатории космических лучей в Университете Мехико была построена толщиной 5/8 дюйма. Его фирменной формой был гиперболический параболоид. Хотя здание, показанное на фотографии ниже, не было спроектировано Канделой, это хороший пример гиперболической параболоидной крыши.


Гиперболическая параболоидная крыша церкви в Боулдере, штат Колорадо


Та же строящаяся церковь

Некоторые из самых ярких крыш в мире были построены с использованием тонкослойной технологии, как изображенный ниже.


Сиднейский оперный театр в Сиднее, Австралия

Плотина Гувера

В 1935 году плотина Гувера была завершена после заливки примерно 3250000 ярдов бетона, с дополнительными 1110000 ярдами, использованными на электростанции и другие сооружения, связанные с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена ​​стандартная рецептура цемента.


Колонны блоков, заполненные бетоном на плотине Гувера в феврале 1934 г.

Инженеры Бюро мелиорации подсчитали, что если бетон был помещен в единую монолитную заливку, плотина займет 125 лет Чтобы остыть, и напряжения от выделяемого тепла и сжатия, которое происходит при застывании бетона, могут вызвать трещину и осыпание конструкции.Решение состояло в том, чтобы залить плотину серией блоков, образующих колонны, при этом некоторые блоки были размером до 50 квадратных футов и высотой 5 футов. Каждая секция высотой 5 футов имеет ряд установленных труб диаметром 1 дюйм, по которым перекачивается речная вода, а затем механически охлажденная вода для отвода тепла. Как только бетон перестал сжиматься, трубы залили раствором. Образцы бетонных кернов, испытанные в 1995 году, показали, что бетон продолжает набирать прочность и имеет прочность на сжатие выше среднего.


Верхняя часть плотины Гувера показана в момент ее первого заполнения

Плотина Гранд-Кули

Плотина Гранд-Кули в Вашингтоне, построенная в 1942 году, является крупнейшим бетонным сооружением когда-либо построенный. Он содержит 12 миллионов ярдов бетона. Раскопки потребовали удаления более 22 миллионов кубических ярдов земли и камня. Чтобы уменьшить количество грузовых перевозок, была построена конвейерная лента длиной 2 мили. В местах фундамента цементный раствор закачивали в отверстия, пробуренные глубиной от 660 до 880 футов (в граните), чтобы заполнить любые трещины, которые могут ослабить грунт под плотиной.Чтобы избежать обрушения котлована под весом покрывающих пород, в землю были вставлены 3-дюймовые трубы, по которым закачивалась охлажденная жидкость из холодильной установки. Это заморозило землю, сделав ее достаточно стабилизированной, чтобы строительство могло продолжаться.


Плотина Гранд-Кули

Бетон для плотины Гранд-Кули был уложен с использованием тех же методов, что и для плотины Гувера. После помещения в колонны, холодная речная вода перекачивалась по трубам, встроенным в застывающий бетон, снижая температуру в формах с 105 ° F (41 ° C) до 45 ° F (7 ° C).Это привело к сокращению дамбы примерно на 8 дюймов в длину, и образовавшиеся щели были заполнены раствором.


Строящаяся плотина Гранд-Кули

Высотное строительство

За годы, прошедшие после постройки Ингаллс-билдинг в 1904 году, большинство высотных зданий были построены из стали. Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для высотных зданий.

Самое высокое сооружение в мире (по состоянию на 2011 год) было построено из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.

Вот несколько фактов:

  • Это многофункциональная структура с гостиницей, офисными и торговыми помещениями, ресторанами, ночными клубами, бассейнами и 900 резиденциями.
  • В строительстве использовано 431 600 кубических метров бетона и 61 000 тонн арматуры.
  • Вес пустого здания составляет около 500 000 тонн, примерно столько же, сколько миномет, использовавшийся при строительстве Великой пирамиды в Гизе.
  • Бурдж-Халифа может одновременно вместить 35 000 человек.
  • Чтобы преодолеть 160 этажей, некоторые из 57 лифтов перемещаются со скоростью 40 миль в час.
  • Жаркий влажный климат Дубая в сочетании с кондиционированием воздуха, необходимым для поддержания температуры наружного воздуха выше 120 ° F, производит столько конденсата, что он собирается в сборном баке в подвале и используется для орошения ландшафтов.


Бурдж-Халифа в Дубае

Великая пирамида в Гизе удерживала рекорд как самое высокое сооружение, созданное руками человека, в течение примерно 4000 лет.Строительство здания на 568 футов выше Бурдж-Халифа планируется завершить в 2016 году в Кувейте.

************************

Эта статья является первой из серии, которая поможет инспекторам InterNACHI понять характеристики и визуально осмотреть бетон.

.

Как делается бетон (новое исследование) - Цементный бетон

Как производится бетон: - Бетон представляет собой жидкую смесь цемента, воды, песка и гравия . Бетон можно заливать в формы или формы, и он затвердеет, чтобы создать необходимые компоненты бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот Новое исследование по микроструктуре бетона.

Химическая реакция и гидратация

схватывание и твердение бетона вызвано химической реакцией между портландцементом и водой, это может быть продемонстрировано путем добавления небольшого количества цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает выделение гидроксила. Ионы из растворяющегося цемента химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.

Связанные: - Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Рис.1. Состав бетона

Растворение цемента увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрация растворенных веществ достигает критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты. Это эскиз цементных зерен, взвешенных в воде.

Твердые продукты Hydration образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между ними, когда покрытия впервые начинают схватываться, происходит устойчивое увеличение прочности по мере того, как покрытия растут вместе, величина прочности, достигаемая за счет смесь цемента и воды зависит от того, насколько эффективно заполнено пространство между зернами.

Бетон затвердеет в течение нескольких часов, , но гидратация продолжается в течение недель, даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента до воздействия воды. Сухой цемент представляет собой мелкодисперсный порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешан с водой и оставлен стоять.

Сейчас картина совсем другая, частицы сгруппированы вместе и прикреплены твердым материалом, обеспечивающим структурную целостность.Ученые Национального института стандартов и технологий научились моделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.

Гидратация ускоряется за несколько минут, а не дней до гидратации. Моделирование частиц цемента размещаются на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут растворяться в воде.

Кусочки растворенного цемента случайным образом диффундируют в воде и реагируют с образованием твердых фаз.Согласно определенным правилам после завершения цикла , растворения, диффузии и осаждения , компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.


Микроструктура бетона

Микроструктура развивает мосты между частицами, которые обеспечивают прочность материала. Компьютерное моделирование оказалось ценным, поскольку позволяет исследователям тестировать условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни.В конце моделирования гидратации структура затвердевшего цементного теста очень похожа на ту, что наблюдается под микроскопом.

Гидратация - это экзотермический процесс, при котором в результате химических реакций выделяется тепло, за процессом гидратации можно легко следить, отслеживая выделение тепла, которое сопровождает реакции,

это делается путем отхаркивания раствора из партии бетона и его взвешивания в бутылку, которая помещается в изотермический контейнер, термистор - это погруженный в свежий раствор , выходной сигнал термистора можно регистрировать с помощью На компьютере результаты этого эксперимента могут быть представлены в виде кривой зависимости температуры от времени .

Подробнее : Производство портландцемента - процесс и материалы

Площадь под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, начальное растворение цемента Purdue - это кратковременное выделение тепла, показанное первым пиком на калориметрической кривой.

После того, как продукты гидратации начального растворения быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой действует как защитный барьер и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, что замедляет реакцию на несколько часов и называется период покоя.

Существование периода покоя позволяет транспортировать бетон на строительную площадку, укладывать и обрабатывать формы, конец периода покоя представляет собой начало схватывания, после чего цемент снова начинает реагировать. быстро с водой, поскольку образуются новые продукты гидратации.

Ученые используют измерения других свойств для контроля схватывания и твердения бетона, исследователям часто необходимо знать, какая часть цемента гидратирована.


Степень гидратации

Степень гидратации можно оценить путем нагревания образца цементного теста и измерения потери веса в зависимости от температуры с помощью оборудования для термогравиметрического анализа . , свободная вода в образце удаляется путем нагревания до 105 градусов Цельсия при 105 градусах. . Образец сухой, но сохраняет свою прочность.

Вода, участвующая в реакциях гидратации, химически соединяется с цементом. Ее можно удалить из образца путем нагревания до 1000 градусов при 1000 градусов всей исходной смеси.вода была удалена из образца. Степень гидратации рассчитывается по массе химически объединенной воды, типичное цементное тесто, отвержденное во влажных условиях, достигает степени гидратации около 80% за 28 дней с,

Электрические свойства образцов цемента или раствора можно отслеживать с течением времени, что приводит к профилям изменений электрического сопротивления. Электрические свойства этого образца цемента измеряются с помощью двух металлических дорог и оборудования, которое измеряет сопротивление и импеданс.

На этой диаграмме показано, как сопротивление электричества через цемент увеличивается по мере того, как цемент гидратируется в раннем возрасте, вода легко проводит ток через образец, но когда продукты гидратации заполняют открытые пространства внутри образца, электрический ток не может проходить так же легко, в этом случае Таким образом, электрические свойства могут быть связаны со степенью гидратации.

Сопротивление и импеданс цемента - это тема исследований, которые когда-нибудь могут изменить методы испытаний свежего бетона в полевых условиях.Текучие свойства бетона очень важны в этой области, потому что качественное строительство требует соответствующего уплотнения.

Стандартное испытание осадки обеспечивает грубую оценку удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется, поскольку его легко проводить в полевых условиях, свойства жидкости также являются предметом исследования в лаборатории из-за потока изменений цемента по мере гидратации. Такие свойства, как вязкость и начальное сопротивление потоку, используются для характеристики жидких материалов.

Вода - это жидкость с низкой вязкостью и низким начальным сопротивлением текучести, но бетонный раствор и свежий цементный клей имеют гораздо более высокую вязкость, чем вода.

Вибрация часто используется для преодоления этого сопротивления в бетоне в лаборатории, жидкие свойства цементного теста можно измерить с помощью этого реометра Brookfield , исследователи используют более крупное оборудование, такое как реометр Tattersall, для измерения свойств раствора и бетона.


Реологическое оборудование т может использоваться для измерения начального сопротивления потоку, которое во время схватывания называется пределом текучести.Предел текучести начинает увеличиваться, и способность к течению теряется, исследователи заинтересованы в характеристиках потока, чтобы понять, как процесс гидратации делает свежий бетон жестким и приводит к его затвердеванию.

Скорость гидратации можно контролировать несколькими способами, такими как температура, тип цемента и примеси . влияет на скорость, одной из наиболее важных переменных является температура окружающей среды, высокие температуры ускоряют гидратацию, так что схватывание также происходит быстрее. как последующее развитие силы.

Когда температура понижается, происходит обратное, хорошее практическое правило состоит в том, что на каждые 10 градусов Цельсия изменение температуры скорость гидратации изменяется в два раза, например, повышение температуры с 20 градусов Цельсия до 30. градусов Цельсия удваивает скорость увлажнения , важно помнить, что когда погода становится более прохладной, бетон медленно затвердевает и его необходимо хранить в формах в течение более длительного периода времени.

Гидратацию бетона также можно контролировать, используя различные типы цемента для противодействия влиянию высоких или низких температур в полевых условиях, например, использование 3 типов цемента противодействует холоду, поскольку они быстрее гидратируются, также есть специальные химические вещества. которые регулируют гидратацию, могут быть добавлены в бетон, чтобы ускорить процесс гидратации.

Установить замедлители гидратации этих материалов широко доступны.

Таким образом, гидратация - это химическая реакция между цементом и водой, которая связывает частицы цемента и заполнитель в бетоне в прочную структуру, и во время массирования одним из важных преимуществ бетона перед другими строительными материалами является то, что он смешивается. и формируется на месте и может принимать очень большие и гибкие . Способность бетона быстро набирать прочность делает его ценным материалом для дорог, зданий, мостов и других важных сооружений .

Вам также понравится:

(Посещали 1556 раз, сегодня 1 посещали)

Продолжить чтение

.

Что такое бетон? Определение, ингредиенты, как это сделано

Вопреки распространенному мнению, бетон и цемент - это не одно и то же; цемент на самом деле всего лишь компонент бетона. Бетон состоит из трех основных компонентов: воды, заполнителя (камня, песка или гравия) и портландцемента. Цемент, обычно в виде порошка, действует как связующее при смешивании с водой и заполнителями. Эта комбинация, или бетонная смесь, будет вылита и затвердевает в прочный материал, с которым мы все знакомы.

Ниже приводится группа статей, которые будут полезны при попытках узнать больше о бетоне и цементе. Другие элементы, которые могут вас заинтересовать, включают основы бетона, такие как дизайн смеси, и информацию о цементе.

Популярные темы о бетоне:

Что такое бетон?
Время: 00:52
Из чего сделан бетон? Портландцемент, крошка, песок и др.

Поиск поставщиков готовой бетонной смеси

Содержание статьи:

Компоненты базовой бетонной смеси

Желаемые свойства бетона

Добавки для бетона

Армирование бетона: волокна vs.Сварная сетка

Корректировка смесей для устранения проблем

Укладка бетона

Декоративный бетон

Прочие бетонные ресурсы

Компоненты базовой бетонной смеси

Бетонная смесь состоит из трех основных ингредиентов:

Портландцемент - Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает заполнитель и песок в смеси. Паста затвердевает и связывает заполнители и песок.

Вода - Вода необходима для химической реакции с цементом (гидратации), а также для обеспечения удобоукладываемости бетона.Количество воды в смеси в фунтах по сравнению с количеством цемента называется соотношением вода / цемент. Чем ниже соотношение воды и воды, тем прочнее бетон. (более высокая прочность, меньшая проницаемость)

Заполнители - Песок - мелкий заполнитель. Гравий или щебень являются крупными заполнителями в большинстве смесей.

Желаемые свойства бетона

1. Бетонная смесь работоспособная . Его можно правильно разместить и закрепить самостоятельно или своими работниками.

2. Соответствуют желаемым качествам затвердевшего бетона: например, устойчивость к замерзанию и оттаиванию и противообледенительным химикатам, водонепроницаемость (низкая проницаемость), износостойкость и прочность. Знайте, чего вы пытаетесь достичь с помощью бетона.

3. Экономика . Поскольку качество в основном зависит от соотношения воды и цемента, потребность в воде следует минимизировать, чтобы снизить потребность в цементе (и, таким образом, снизить стоимость).

Примите следующие меры, чтобы снизить потребность в воде и цементе:

  • используйте самую густую смесь
  • используют самый большой из практичных агрегатов для работы.
  • Используйте оптимальное соотношение мелкого и крупного заполнителя.

Обсудите с поставщиком готовой смеси, как достичь поставленных целей в отношении бетона.

Добавки для бетона: наиболее распространенные типы и их назначение

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования