Твердение высокоэффективного бетона - методы и продолжительность твердения - Строительство и ремонт

Продолжительность твердения высокопрочного бетона

Твердение высокопрочного бетона

Высокоэффективный бетон имеет очень низкое водоцементное отношение и лучшее распределение частиц благодаря использованию минеральных добавок, что приводит к значительно меньшему количеству пор на единицу объема цементирующих материалов в смеси, чем в ССС.
Заполнение пустот продуктами гидратации в HPC происходит гораздо быстрее, чем в обычном бетоне, так как для заполнения меньших пор требуется меньше продуктов гидратации. Поэтому потеря влаги за счет капиллярного действия прекращается раньше в случае HPC по сравнению с CCC при одинаковых условиях твердения.
Было установлено, что потеря влаги из HPC преобладает в течение первых 24 часов. Из-за очень низкого водоцементного отношения и использования суперпластификатора, скорость гидратации на ранней стадии HPC выше, чем у обычного бетона, оставляя меньший потенциал долгосрочной гидратации.
Таким образом, было установлено, что продолжительность твердения после первоначальной защиты от влаги не оказывает большого влияния на долгосрочную хлоридную проницаемость HPC, содержащего микрокремнезем или летучую золу. Все это указывает на то, что требования к продолжительности твердения для HPC меньше по сравнению с CCC.
Продолжительность влажного твердения имеет значение для усадки HPC, чего нельзя сказать об обычном бетоне. Метод твердения оказывает одинаковое влияние на HPC как на ползучесть, так и на усадку бетона, на которые также влияют тип и продолжительность твердения. Твердение является наиболее сложной частью строительства конструкций с HPC.
При заданном уровне удобоукладываемости в HPC содержится меньшее количество воды по сравнению с обычным цементным бетоном, иногда меньше минимально необходимого для полной гидратации и самозатвердевания. Поэтому потеря влаги из бетона на ранней стадии приводит к пагубным последствиям для прочности и долгосрочных свойств бетона.
Поэтому защита от потери влаги из свежего HPC имеет решающее значение для развития прочности, предотвращения пластических усадочных трещин, а также для долговечности.
Опять же, влажное твердение HPC нельзя проводить на ранней стадии, так как это увеличит соотношение воды и вяжущего материала, прилегающего к открытой поверхности, что приведет к ухудшению качества бетона.

В одном из исследований было обнаружено, что потеря влаги из HPC максимальна в течение первых 24 часов после укладки. Свежая бетонная смесь из HPC обладает большей связностью, а кровотечение очень мало по сравнению с CCC.
Испарение отработанной воды происходит быстро, что делает HPC более склонным к образованию трещин пластической усадки. Критическое время для начала образования пластических усадочных трещин – около начального времени схватывания. Поэтому пластические усадочные трещины могут стать очень серьезной проблемой в условиях повышенной температуры, низкой влажности и сильного ветра, которые ускоряют испарение воды из свежего бетона.
Поэтому для решения этой проблемы процесс твердения должен начинаться сразу после укладки свежего HPC. Влажное твердение, если оно применяется сразу после укладки бетона для борьбы с пластическими усадочными трещинами, как в случае с ССС, также окажет вредное воздействие на качество поверхностного слоя затвердевшего бетона.
В случае, если влажное твердение применяется до окончательного схватывания бетона, вода разбавляет цементную пасту у поверхности, тем самым увеличивая соотношение В/Ц. В результате прочность и непроницаемость бетона будут серьезно снижены. Поэтому HPC следует отверждать на ранней стадии, не нанося воду непосредственно на открытую поверхность свежего бетона. Это требует разделения всей процедуры твердения HPC на два этапа.
Поэтому твердение HPC обычно проводится в два этапа – начальное твердение и влажное твердение. Вода не используется непосредственно во время начального твердения. Время начала обоих этапов твердения и их продолжительность зависят от начального и конечного времени схватывания бетона.
Потеря влаги из свежего HPC зависит от условий окружающей среды, скорости ветра, температуры и влажности, а также от соотношения площади открытой поверхности и объема (s/v). Геометрия конструкции, расположение арматуры и методы строительства влияют на начальную процедуру отверждения.

1. Метод начального твердения высокоэффективного бетона

Целью начального твердения является предотвращение потери влаги из свежего бетона до начала влажного твердения. Строительная процедура, характеристики открытой поверхности, отношение открытой поверхности к объему и условия окружающей среды оказывают значительное влияние на методы начального твердения для высокоэффективного бетона.
Бетонные поверхности, которые обычно встречаются при твердении, можно разделить на два типа, а именно: поверхность типа 1 – это открытая поверхность свежего бетона, которая будет подвергаться воздействию условий эксплуатации и/или окружающей среды после твердения. Отношение площади открытой поверхности к объему у этого типа высокое. Примерами являются плиты, крыши из ракушечника, балки и т.д.
Далее, этот тип поверхности можно разделить на следующие подкатегории:
Поверхность типа -1 A :Бетонная поверхность, на которой отделочные работы будут проводиться во время строительства, т.е. сегмент оболочки купола;
Поверхность типа -1 B :Бетонная поверхность, для которой отделочные работы не предусмотрены, например, бетонные тротуары.
Тип – 2 поверхности – где бетонные балки имеют большую глубину, например, бетонные тротуары. Кольцевая балка купола IC и т.д. Этот тип поверхности имеет более низкое отношение открытой площади к объему. В этом случае, открытые поверхности сегментных заливок, за исключением последней из этих сегментных заливок, имеют усиление для последующих заливок и формирования строительных швов. Для получения качественных строительных швов необходимо удалить латент с открытой поверхности.
Потери влаги с поверхностей типа 1 обычно больше, чем с поверхностей типа 2, учитывая отношение площади поверхности к объему. Поэтому важны отдельные методы начального отверждения каждой из этих поверхностей.
1.1. Начальное отверждение для поверхностей типа 1:
Твердеющая смесь не была признана очень эффективной для первоначального отверждения. Сразу же после укладки свежего бетона на поверхности бетона появляется водяной блеск (просачивание воды). Если отвердитель наносится до высыхания водного блеска, на поверхности бетона образуется локальное озерцо из смеси отвердителя с водным блеском.
Опять же, если позволить водному блеску полностью испариться, это может негативно сказаться на долгосрочных свойствах бетона, особенно в сухом и жарком климате.Во многих случаях было замечено, что на мембране, образованной отверждающей смесью, после высыхания образуются трещины с произвольной ориентацией.
Эти трещины не являются трещинами пластической усадки. Эти трещины делают отвердитель неэффективным в предотвращении потери влаги с открытой поверхности свежего HPC.
Отделочные работы на поверхности такого типа должны проводиться в период начального твердения. Их нельзя начинать сразу после укладки свежего бетона. В случае строительства атомных электростанций Кайга и Раджастан это время, по имеющимся данным, составляет около 2 часов после укладки.
Поверхностная обработка должна быть завершена до начала процесса начального схватывания HPC. Поверхность должна быть покрыта до начала поверхностной обработки. Продолжительность поверхностной обработки должна быть минимальной. Во многих литературных источниках сообщается, что укрытие свежего HPC пластиковой пленкой является эффективным методом начального отверждения.
1.2. Первоначальное отверждение для поверхности типа 2:
Для первоначального отверждения поверхности типа -2 необходимо учитывать два дополнительных момента:
1) открытая поверхность имеет арматуру, выходящую из нее, и
2) поверхность должна быть обработана для устранения скрытой для бетонирования следующей заливки, чтобы получить качественный строительный шов.
На такой тип поверхности невозможно укладывать укрывной материал, как в случае с поверхностями типа 1, и для получения качественных строительных швов необходимо удалить задержку на открытой поверхности. Зеленая резка представляется наилучшим методом для удаления скрытого слоя с поверхности бетона.
Однако его следует выполнять после окончательного времени схватывания, чтобы дополнительная вода, попавшая на поверхность из водно-воздушной струи при зеленой резке, не нанесла вреда качеству бетона. На основании различных проведенных исследований рекомендуется проводить процедуру твердения для различных типов поверхностей.
Скорость набора прочности на ранней стадии быстрее для HPC по сравнению с CCC. Вышеуказанные два аспекта приводят к двум противоречивым ситуациям, и лучший способ преодолеть это – замедлить схватывание открытой поверхности HPC.
Поверхностные замедлители могут замедлить процесс схватывания HPC рядом с открытой поверхностью на глубину 4-5 мм даже через 12 часов после укладки бетона. Качество замедлителя влияет на глубину замедления и однородность зеленой поверхности среза.
Применение поверхностного замедлителя может эффективно предотвратить образование трещин пластической усадки до момента окончательного схватывания. Потеря влаги меньше, когда бетон покрыт, что очевидно. В одном из исследований на атомной электростанции Кайга в 1998 году (штат Карнатака), где использовался HPC марки М 60, было обнаружено, что потенциал появления пластических усадочных трещин выше на готовой поверхности по сравнению с поверхностью без отделки.

2. Метод окончательного твердения (влажное твердение) высокоэффективного бетона

Для окончательного твердения было установлено, что эффективным является влажное твердение, принятое для обычных бетонов, такое как наливание воды на открытую поверхность или покрытие открытой поверхности мокрым рогожным материалом и поддержание ее во влажном состоянии путем непрерывного разбрызгивания воды.

Продолжительность твердения высокоэффективного бетона

Первоначальное твердение высокоэффективного бетона должно начинаться сразу после укладки свежего бетона и продолжаться до окончательного схватывания бетона. Лучшим предложением может быть продление его примерно на час после окончательного времени схватывания. За начальным отверждением следует влажное отверждение.
Общая продолжительность твердения HPC равна сумме продолжительности начального твердения и влажного твердения, из которых вторая часть является более продолжительной.
Метод твердения оказывает аналогичное влияние на HPC как для ползучести, так и для усадки бетона, на которые также влияют тип и продолжительность твердения. В целом, учитывая вышесказанное, продолжительность твердения от 7 до 10 дней кажется необходимой для HPC, хотя продолжительность твердения около 1-2 дней может быть достаточной с точки зрения набора прочности.
Читать далее:
Методы твердения бетона для различных типов зданий/сооружений
Методы твердения бетонных конструкций и их сравнение
Метод ускоренного твердения для испытания бетона на прочность при сжатии
Время и продолжительность твердения бетона – правильное время твердения бетона
Методы твердения бетона для различных видов строительства / Конструкции

Читайте далее: