قد يكون تقوية الخرسانة أكثرها أهمية ، كما يقول المرء ، اللحظة الأساسية في إنشاء أي بنية خرسانية. ومن المستحيل دون التشريب الرطوبة عالية الجودة.
قوة مكاسب ملموسة من خلال التفاعل بين الأسمنت والماء. وللماء خاصية غير سارة (في هذا السياق) - فهو يتبخر في الحرارة ويتجمد في البرد. ولكي تتمكن الخرسانة من الحصول على القوة اللازمة ، يجب أن تحتوي على كمية كافية من سائل الرماد اثنين. هناك شيء مثل "القوة الحرجة للخرسانة" ، والتي تميز قيمة العتبة ، عند الوصول إلى الهيكل الذي يصبح عمليا قوي ومستعد للأحمال. بالنسبة إلى العلامات التجارية الأكثر تكلفة ، تأتي هذه العتبة في وقت سابق. في أرخص - في وقت لاحق. والمشكلة في الواقع تنشأ: كيفية جعل الماء الوقت الكافي ليظل السائل في الخرسانة؟
الخرسانة حساسة بشكل خاص للرطوبة خلال فترة "شبابها" - في أول أسبوعين بعد صبها. وكلما كان ذلك أسرع ، كلما كانت الحساسية أكثر ، والأيام الأولى حاسمة لقوتها. لذلك ، من الضروري في البداية اتخاذ سلسلة من التدابير للحفاظ على الرطوبة في شكل سائل في الخرسانة المصبوبة حديثًا.
لذلك ، إذا كنا نتحدث عن الطقس الدافئ ، فإن عدونا الرئيسي هو التبخر. عملية الترطيب - وهذا هو الاسم لتصلب الخرسانة - سوف تبطئ أو تتوقف كلية تحت شمس الصيف الحارة ، إذا توقفنا عن العمل. الخرسانة لن تزداد سوءًا إذا صبتها فوق بعضها ببعض ، بل على العكس. كما يحمي الفيلم البلاستيكي المغطى ، الذي يغطي البيوت الزجاجية ، حماية مثالية من التبخر - والتشابه هو نفسه ، ولا يوجد مكان للرطوبة ، يتبخر ويستقر فورًا على سطح الخرسانة المتصلبة. يمكنك ببساطة تغطية الخرسانة بقطعة قماش مبللة ، وترطيبها بالماء بشكل دوري.
ولكن إذا كنا نتحدث عن الصقيع ، فإن المشكلة أكثر تعقيدا إلى حد ما. أولاً ، من غير المألوف صب الماء فوق كتلة الخرسانة المتجمدة ، ولن ينجح ذلك ، لأنه إذا بدأ في الاختراق الداخلي والتجميد في منتصف الطريق ، فعندئذ يكون في ورطة. من خلال الفيزياء المدرسية ، من المعروف للجميع أن الماء ، التجمد ، آخذ في التوسع. وهذا يعني أن الكوت الخاص بك سوف يأتي إلى الخرسانة الخاصة بك - الجليد مع أسافين سوف تكسير سطح الكتلة.
لذلك، للحفاظ على الرطوبة في الحالة السائلة، فمن الضروري استخدام أو التدفئة - تدفئة الغلاف، الأقطاب، بندقية التدفئة، وهو أمر مكلف وبأسعار معقولة فقط لشركة البناء التي تنتج مبنى ضخم، أو استخدام المواد الكيميائية - المضافات التجمد. الغريب، وتجميد بعض الأحيان الرطوبة في سمك الخرسانة لا يعتبر مشكلة، لأنه مع قدوم مياه الينابيع يصبح مرة أخرى السائل، وتبدأ عملية الترطيب من النقطة التي توقفت عندها. فمن المؤكد أنها ظاهرة غريبة، ولكن من المفهوم أنه قبل الانتهاء من عملية المعالجة من الخرسانة المجمدة في الحبوب الجليد قوية جدا، وعملها، والحمل يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة، إلى جانب بناء ستقف حتى الربيع. ومع ذلك ، هذه التكنولوجيا تحدث.
انتشار استخدام المضافات التجمد، تأخير عملية تجميد المياه والحد من درجة حرارة التجمد إلى ناقص 20-30. وبالنظر إلى أن الصقيع الشديد نادرة في روسيا البيضاء، وفي فصل الشتاء، وأكثر ونحن سعداء مع المطر والضباب، واستخدام المضافات التجمد - هو الحل الأمثل.
ترطيب الاسمنت هو تفاعل كيميائي محدد ، والذي يتكون من تفاعل جزء من العناصر المكونة للأسمنت بالماء. نتيجة لهذا التفاعل ، يتم تشكيل الحنفيات الصلبة في كتلة الأسمنت ، مما يعزز بشكل كبير من الاسمنت. في الواقع ، في عملية ترطيب الأسمنت ، يتم تشكيل حجر الاسمنت - المنتج النهائي للعملية بأكملها. ويحدث ذلك يرجع ذلك إلى حقيقة أنه خلال ترطيب الأسمنت على سطح طبقة الناتجة من الجزيئات هلام حجر الاسمنت التي تم إنشاؤها، مما يعزز بشكل ملحوظ. أيضا في عملية ترطيب الأسمنت ، يتم تشكيل هيدرات بلورية في معجون الأسمنت. في موازاة ذلك ، هناك عملية تفاعل المعادن الموجودة في الأسمنت بالماء. نتيجة لذلك ، تتحلل المعادن ، أي أنها تتحلل.
وتسمى المرحلة الأولى من عملية ترطيب الأسمنت سماكة. الثاني والأخير - تصلب. ولكن في البداية، بعد إضافة الاسمنت المخلوط بالماء، وقبل بدء العملية الماء، الماء في كتلة الاسمنت بمثابة الملدنات عنصري أو مخفف. في هذا الوقت ، سوف تكون كتلة الأسمنت سائلة ، دسم. وفقط مع بداية الترطيب يمكن أن تبدأ سماكة تدريجية لكتلة الأسمنت.
في الواقع ، في عملية ترطيب الأسمنت ، يتكون الهلام من جسيمات الاسمنت وجزيئات الماء. علاوة على ذلك ، تعتمد سرعة ونتائج ترطيب الأسمنت بشكل كبير على الإضافات الموجودة في الأسمنت. ويمكن أن الإسراع في عملية ترطيب الأسمنت، أو إبطاء، وتعزيز ربط الجزيئات في الاسمنت الحل (وبالتالي - وقوتها) أو إضعافها، لإعطاء الاسمنت رطب خصائص إضافية مختلفة.
لقد ثبت أنه من أجل الترطيب الكامل للأسمنت ، من الضروري إضافة 40٪ من كتلته من الماء. في هذه الحالة، من دون استثناء، والسيليكات وألومينات في وجود الماء يدخل في عملية الترطيب، حيث تتصلب وتصبح حجر الاسمنت - كتلة المجمدة من منتجات الترطيب الاسمنت والسمة الرئيسية التي - قليل الذوبان في الماء. ما ، في الواقع ، يحدد واحدة من خصائص معظم الأسمنت - مقاومة الماء.
لم يتم تثبيت كل شيء، ورطب ربط الاسمنت بعض العناصر الأخرى حتى طريقة العلماء المضي قدما في تعزيز كتلة الاسمنت، الذي يتحول إلى حجر الاسمنت.
درجة ترطيب الاسمنت قابلة للقياس. من أجل معرفة كيفية ترطيب الأسمنت في الوقت الحالي ، استخدم عدة طرق. واحد منهم هو قياس Ca (OH) 2 في كتلة الأسمنت (العجين). يمكنك أيضًا ضبط درجة الترطيب من خلال الجاذبية النوعية للاختبار ومن خلال تحليل الأشعة السينية. وبشكل غير مباشر - قوة حجر الاسمنت.
عملية الترطيب لا رجعة فيها. وهذا هو، فمن الضروري أن إضافة الماء إلى مسحوق الاسمنت كما تبدأ عملية ترطيب الاسمنت في حد ذاته، وأنه لم يعد من الممكن أن تتوقف. من هذا الموقف، موقف القادم التالي: الأسمنت مخزن الاحتياجات الخاصة حاوية مقاوم للرطوبة في مكان جاف بعيدا عن الرطوبة.
في طبع أو استخدام جزئي لارتباط نشط ل OOO "TK Astrey" مطلوب.
ترطيب الاسمنت
في عملية ترطيب الأسمنت ، تتم جميع العمليات الموصوفة سابقًا ، بدرجة أو بأخرى ، بشكل جزئي في وقت واحد ، ولكن جزئيًا وفي أوقات مختلفة. لذلك لدينا نظام معقد للعمل مع العديد من ردود الفعل الفردية المترابطة جزئيا. أثناء الترطيب ، ينخفض محتوى أطوار الكلنكر في خليط التفاعل بشكل مستقل عن بعضها البعض ، وتتكون أطوار الهيدرات ، بعضها يكون متبدل الاستقرار ويتم تحويله إلى أكثر مراحل هيدرات مستقرة في عملية الترطيب في عملية الترطيب. خلال عملية الترطيب ، تستمر عملية إعادة بلورة الهيدرات ، مما يغيّر مورفولوجية المنتجات المائية دون مزيد من التفاعل. يوضح الشكل 1.37 التغير في محتوى alita و portlandite (Ca (OH) 2) و aluminate وتبخر الماء من الأسمنت مع أو بدون استخدام الجبس كمؤخر مثبّت.
الشكل 1.37 - التغييرات في محتوى Alita ، Portlandite (Ca (OH) 2) ، ألومينات وتبخير المياه من الاسمنت
في 1976-1983. طوّر لوهر وريتشاردز وسبرانج نموذجًا مشتركًا لترطيب الأسمنت ، الموضح أدناه. وفقًا لهذا الرأي (انظر الشكل 1.38) ، مباشرة بعد دخول الماء ، يتفاعل جزء صغير (حوالي 10٪) من الألومينات الموجودة في الأسمنت. يبدأ ترطيب Alita برد فعل مبدئي ويتراوح من 1 إلى 2٪ بالوزن. يتفاعل Alita مع الماء (انظر الشكل 1.37 ). منتجات التفاعل الأساسي لسيليكات الكالسيوم والألومينات ، لذلك ، هي كمية محدودة من هيدروكسيد الكالسيوم و ettringite.
الشكل 1.38 - رسم تخطيطي لتسلسل تشكيل مركبات الهيدرات في تفاعل الأسمنت بالماء (وفقًا لوهر ، وريتشاردز وشبرونغ):
1 - مسامية الحجر الأسمنتي. 2 - قوة الاسمنت.
3 - مونوسلفات الكالسيوم. 4 - الكالسيوم trisulfate (ettringite) ؛
5 - hydrosilicates سيليكات الكالسيوم قصيرة ليفية ؛
6- سليكات الكالسيوم الليفية الطويلة 7 - عجينة بلاستيكية؛
8 - كتلة مستوعبة 9 - هيكل بلوري حجر قوي. 10 - البنية البلورية لحجر يحتوي على مركبات مستقرة
بعد تفاعل الترطيب المكثف الأول ، تبدأ فترة الحث. وخلال فترة لاحقة من الماء بقية تباطأ، وتوليد الحرارة توقفت تقريبا، كميات صغيرة جدا فقط من مراحل الكلنكر alite وألومينات يمكن أن تتفاعل. بعد حوالي ساعة إلى ساعتين ، قد يتم اكتشاف مراحل C-S-H. يتكون ألومينات وكبريتات الكالسيوم ettringite في الأصل في شكل هلام، وبالتالي يتم الكشف بالأشعة السينية، ومن ثم يعاد بلورة لعدة ساعات، أشكال الإبر تبلور بشكل جيد والتي يمكن الكشف عنها بواسطة حيود الأشعة السينية ومرئية تحت المجهر الالكتروني ESEM. تركيز C-S-H-مراحل وثم يزيد بشكل مستمر خلال الماء، وبالتالي زيادة تركيز هيدروكسيد الكالسيوم، وأيضا يقلل من مساحة المسام بين المركبات المائية. يصل تركيز ettringit إلى الحد الأقصى بعد بضع ساعات. انخفاض (انخفاض) محتوى الكبريت من ناحية أخرى ، يؤدي إلى انخفاض في تركيز ettringite. في نفس الوقت ، يزداد مقدار الكالسيوم أحادي الهيدروكلومينيت (GSAC-1). ترطيب الطور الحديدي بطيء جدا.
زيادة عناصر المحتوى في حل بسبب انحلال المعادن في الوقت المناسب، وانخفاض في مضمونها تسبب دخولهم إلى رد فعل مع بعضها البعض أو مع الموثق الأصلي لتشكيل مركبات جديدة تعتمد على الماء - البلورية.
بعد تحقيق supersaturation ، يتبلور Ca (OH) 2 و ettringite من الحل (الشكل 1.38). يتم إطلاق هيدروكسيد الكالسيوم على شكل لوحات سداسية رفيعة يمكن أن تنمو بسرعة إلى أحجام كبيرة. Ettringite من حل الفوق يبلور في شكل ورشة عمل قصيرة، مع الحد من تركيز المحلول يصل إلى حالة التشبع - في شكل ممدود المنشورية والإبر. يترسب الناتج بلورات حل من الكالسيوم (OH) 2 وettringite النموذج في شكل كعكة كثيفة على جزيئات الأسمنت المحصنة C 3 A و C 4 AF، التي تعرقل انتشار الماء إلى الأجزاء unhydrated وبالتالي إبطاء عملية الترطيب. تعتمد سرعة عملية الترطيب (التي يعبر عنها معدل إطلاق الحرارة) على كمية كبريتات الكالسيوم المحقونة. عندما كمية صغيرة من SO 3، الحرارة معدل إطلاق عالية في البداية، ولكن الحبوب الاسمنت شكلت على الفور غمد بلورات ettringite، مما يؤخر تدفق عملية الترطيب. مع كميات متزايدة من SO 3 الانخفاضات وامتدت معدل إطلاق نار في الوقت الذي يرتبط مع تشكيل وتدمير قذائف دوري ettringite من بلورات من الحبوب الاسمنت.
لوحظ بداية تشكيل بلورات الكالسيوم hydrosilicate بعد حوالي 1 ساعة من ترطيب الأسمنت. بلورات ليفية من hydrosilicate الكالسيوم تشارك مع بلورات المنشورية من ettringite والصفائح الدموية الكالسيوم (OH) 2 في تشكيل قذائف على الحبوب الاسمنت. وبالتالي إذا بلورات الكالسيوم hydrosilicates هي أنبوبي، فإنها تشكل أجزاء قذيفة فضفاضة، والتي من خلالها المياه ينشر مكثفة.
في المرحلة الثانية من عملية الترطيب ، يتم إطلاق بلورات عدد كبير من الهيدرات.
فترة رد الفعل تحول دون (بالقرب من الاستقراء) يمتد 1 ... 3 ساعات أو أكثر، تليها تدمير قذائف متزايد تحت بلورات ettringite وportlandite وهيدرات عملية تشكيل بما في ذلك ettringite هو تسارع مرة أخرى.
بعد 4 ... 6 ساعات من بداية عملية الترطيب ، تبدأ مرحلة التفاعل المتسارع. كما تراكم منتجات التفاعل جديدة دمرت قذيفة يشفي جزء وعملية الترطيب مرة أخرى تحول دون حتى معطف المقبل بلورات تمزق ettringite. فقط بعد تخفيض تركيز أيونات SO 4 2 - في حل التوازن، والقضاء على إمكانية إجراء مزيد من التبلور ettringite تحت قذيفة وتمزق لها.
ويعتقد أن عملية ربط أيونات الكبريتات (تحول إلى الحل) في ettringite الانتهاء بعد حوالي يوم واحد من الماء. إذا كان كامل SO 4 2 - دخلت رد فعل، وC 3 ه س لا يزال في دولة حرة، فمن الممكن أن تتدفق كمية صغيرة من ettringite التفاعل مع الكالسيوم لتكوين الكالسيوم hydroaluminates gidrosulfoalyuminata (الكالسيوم ثنائي سلفات):
3CaO · آل 2 O 3 · 4 · 3CaSO 31H 2 O + 2 (3CaO · آل 2 O 3 · 13H 2 O) ®
® 3 (3CaO · Al 2 O 3 · CaSO 4 · 12H 2 O) + 21H 2 O
يتم تقليل كمية الكالسيوم ثلاثي الكبريت نتيجة لهذا التفاعل (انظر الشكل 1.38). وقد وضعت كما يزيد كمية من حل الصلبة C 4 (A، F) H تتشكل بلورات 13. من hydrosilicates الكالسيوم في هذه الخطوة معظمها في شكل ألياف طويلة الفضاء المسام يسمح لها أن تنمو بحرية. جنبا إلى جنب مع بلورات كمية كبيرة من أشكال هلام tobermorite. خلال هذه الفترة ، يتكون الإطار البلوري الرئيسي من حجر الأسمنت المتصلب (الشكل 1.38).
وخلال المرحلة الثالثة (تصل إلى 28 يوما)، وتطوير عملية ترطيب محدودة بسبب معدل انتشار الماء عبر المسامات الضيقة في منتجات التفاعل المحيطة الحبوب الاسمنت unhydrated. في هذه المرحلة، وhydroaluminate الكالسيوم بدلا من ettringite، وجزء من أكسيد الألومنيوم الذي يتم استبدال أكسيد الحديد. يمكن أيضا تحويل ettringite إلى monosulfate.
يتم تحديد معدل ترطيب أسمنت بورتلاند بمعدل ترطيب المعادن الفردية. YM بعقب ترتيب individulnye المعادن تنازلي درجة من الترطيب في السلسلة التالية: C الأولي الساعة 3 A\u003e C 4 AF\u003e C 3 S\u003e C 2 S و C 3 في وقت لاحق تاريخ S\u003e 3 C A\u003e C 4 AF\u003e C 2 S.
يتم تخزين هذه العلاقات وتتكون المعادن من الأسمنت الاصطناعية التي تحتوي على أكسيد الكالسيوم فقط، شافي 2، آل 2 O 3 والحديد 2 O 3. إذا كان كبريتات الكالسيوم موجود في تكوين الأسمنت، ثم توزيع المركبات يكون على خلاف ذلك: C 3 S (alite )\u003e C 3 A\u003e C 4 AF\u003e C 2 S (white).
باستخدام التكنولوجيا الحديثة - مسح ESEM المجهر الإلكتروني - جعل STARK مؤخرا نتائج إضافية من الماء، الأمر الذي أدى إلى نموذج المكرر (الشكل 1.39). الاختلافات الهامة من العرض السابق هي:
تشكيل مؤقت لمتبدل الاستقرار المرحلة المعدنية singenita (K 2 SO 4 · كاسو 4 · H 2 O) من وكيل، وكبريتات البوتاسيوم والتي يتم تحديدها اعتمادا على درجة من الكبرتة في الأسمنت ألومينات، أو الحاضر كما الذوبان K 2 SO 4. ومسانج الاسمنت القلوي الغنية التي لوحظت في شكل مجاميع كبيرة، لوحظ الاسمنت المنخفضة للالقلوي في شكل، مثل لوحة أو الشريط تشبه بلورات منفصلة (انظر الشكل 1.40 ). البلورات الأولى من syngenite مرئية بالفعل بعد بضع دقائق من إضافة الماء. بعد 4-6 ساعات ، يختفي التهاب النسيج الخلوي ، يحدث الجبس الثانوي ، مما يؤدي إلى زيادة في تكوين ettringite. البوتاسيوم يأتي على شكل كبريتات البوتاسيوم في محلول المسام.
تشكيل مؤقت للجبس الثانوي من syngenite.
C-S-H-مراحل المرحلة الأولى (حتى 300 نانومتر) وتحويل بضعة أيام في المرحلة الهيدرات (طول 1.5 ميكرون). الفكرة السابقة التي يتم تحويلها شكلت أصلا ألياف طويلة C-S-H إلى بلورات الحبيبية قصيرة لا يمكن أن يتم فحصها من قبل صورة إلكترونية ESEM.
الشكل 1.39 - تمثيل تخطيطي لترطيب الأسمنت مقابل وقت صارخ
الشكل 1.40 - بلورات Syngenite في الاسمنت: شكل صفائحي syngenite الاصطناعية (يسار) ؛ المجاميع syngenite في الاسمنت ترطيب الغنية القلوية بعد 30 دقيقة
ومما له أهمية خاصة العمليات على السطح وداخل حبيبات الأسمنت. يعرض الشكل 1.41 مخطط Shrivener الذي يوضح تسلسل تشكيل مراحل الهيدرات على السطح أو داخل حبيبات الأسمنت. نتيجة للترطيب ، تحدث العمليات التالية:
في البداية ، يمكن رؤية جسيمات أطوار معدنية مختلفة من الكلنكر.
بعد 10 دقيقة، وهي جزء من C 3 A يتفاعل مع الماء لتكوين على سطح الحبوب من ألومينات هلام غير متبلور. بعد تفكك، تظهر كاسو 4 براعم بلورات ettringite "الأساسية" في حل المسام وعلى سطح الحبوب.
بعد حوالي 10 ساعات ، أدى تفاعل C 3S مع الماء إلى ظهور طبقة خارجية تتكون من C-S-H.
بعد حوالي 18 ساعة ، شكلت ettringite تشبه الإبرة بسبب عملية إعادة البلورة والأورام. يبدأ الترطيب من C 3 S ، والتي تسيطر عليها عملية الانتشار من المناطق الداخلية للحبوب.
1-3 أيام بعد ettringite يتفاعل مع C 3 A لتشكيل ملح ثنائي سلفات (الكالسيوم شكل ثنائي سلفات gidrosulfoalyuminata GSAK - 1)؛
بعد حوالي أسبوعين ، تقدمت عملية ترطيب مراحل السيليكات بشكل ملحوظ في الحبوب. بما أن معدل تكوين أطوار C-S-H يعتمد على معدل الانتشار ، فإن عملية ترطيب حبة الأسمنت لن تكتمل إلا بعد بضعة أشهر ، وجزيئات أسمنت أكبر - بعد عدة سنوات.
تحدث عملية الترطيب في البداية فقط في طبقة حدودية رقيقة جدًا لحبوب الكلنكر. إن تكوين طبقات منخفضة النفاذية من منتجات الترطيب على سطح الحبوب من ناحية يمنع الماء من دخول المناطق غير المائية من الكلنكر ، وثانياً ، هذه الطبقة تجعل من الصعب على الأيونات أن تنتشر من أعماق الحبوب الأسمنتية المرطبة. فقط بعد تدمير هذه الطبقة الواقية ، يحدث الترطيب مرة أخرى بسرعة ويصل إلى طبقات أعمق في الكلنكر. يتم التحكم في دورة إضافية من الماء عن طريق نشرها. اعتمادًا على حجم الجزيئات ، يمكن أن يستمر الترطيب لعدة أسابيع أو شهور أو حتى سنوات. في بداية عملية الإنتاج ، لم تكن عملية طحن الأسمنت مثالية ، لذلك كان الاسمنت قاسيًا نسبيًا. كان من المفترض أن هذا يعني أن الخرسانة مصنوعة من الأسمنت الخشن ، ومعدل نمو القوة بطيء ، ونمو قوة الخرسانة يستغرق وقتا طويلا. مع كمية كافية من الماء ، تستمر عملية ترطيب الأسمنت حتى يتم ترطيب جزيئات الكلنكر بالكامل. على سبيل المثال ، تستمر قوة الخنادق الوقائية الواقية من وقت الحرب العالمية الأولى والثانية في الزيادة حتى اليوم. وبالتالي ، فإن قوة الخرسانة يمكن أن تزيد على مر العقود.
الشكل 1.41 - تمثيل تخطيطي لترطيب حبيبات الأسمنت من حسب Schrivener
يحدث ترطيب مراحل الكلنكر لمختلف أنواع الإسمنت بمعدلات مختلفة ، كما أن قوة منتجات الترطيب التي يتم الحصول عليها مختلفة جدًا. تمت مناقشة هذه القضايا بمزيد من التفصيل في القسم 2.1.11. يقدم الجدول 1.22 نظرة عامة على الخصائص الملزمة المهمة لمعادن الكلنكر الرئيسية.
جدول 1.22 - الخصائص التقنية الرئيسية لكلنكر الاسمنت
| خصائص | alite | يبيض | ألومينات | الفريت مركب حديدي |
| قدرة الترطيب | ارتفاع | معتدلة ، اعتمادا على معدل التبريد والشوائب | عالية جدا ، يجب أن تتباطأ بإضافة الجبس | منخفض |
| قوة | قوة أولية عالية | قوة عالية مع علاج على المدى الطويل | يعزز القوة في وقت مبكر | منخفضة جدا |
| تبديد الحرارة (مع الترطيب الكامل) | 500 ي / غ | 250 ي / غ | 1340 جول / غرام | 420 ي / ز |
| انكماش المراحل الصرفة رطب ، ٪ | 0,05 | 0,02 | 0,10 | 0,02 |
| ميزات خاصة | المصدر الرئيسي للقوة في الاسمنت البورتلاندي | التعديل مهم لتطوير القوة α\u003e β \u003e\u003e γ | مقاومة منخفضة لعدوانية الكبريتات | يعطي اللون الكلنكر والأسمنت (على MgO الرمادي والأخضر) ؛ |
| متانة | الكثير من Ca (OH) 2 → يتشكل إيجابيا للكربنة. → سلبي للمقاومة الكيميائية | ينتج الماء أقل Ca (OH) 2 → بنية كثيفة | يتفاعل مع الكبريتات ويقلل من مقاومة الكبريتات | مقاومة للكبريتات |
ترطيب الاسمنت
وفقا للآراء الحديثة
, في الفترة الأولية عند خلط الأسمنت بالماء في عملية المائيةالافراج عن هيدروكسيد الكالسيوم سيليكات tricalcium, تشكيل حل فوق التشبع. في هذا الحل هو أيونات الكبريتات, الهيدروكسيد والقلويات, فضلا عن كمية صغيرة من السيليكا, الألومينا والحديد. تركيز عال من أيونات الكالسيوم والكبريتات- لاحظت أيونات nepodoljitelالوقت بعد خلط الاسمنت بالماء, لأنه في غضون دقائق قليلة ، دبورانتظر أول الأورام– هيدروكسيد الكالسيوم والتهاب العقد.بعد حوالي ساعة ، تبدأ المرحلة الثانية من الماء.
, والذي يتميز التعليمhydrosilicates الكالسيوم صغيرة جدا. يرجع ذلك إلى حقيقة أن التفاعل يأخذ جزءًا ظاهريًا فقطحبيبات الاسمنت, مراحل هيدرات حديثة التكوين, دعا هلام الاسمنت, تتميز حبيبية دقيقة جدا, حجم الحبوب من الاسمنت ينخفض بشكل طفيف. جديدتظهر التكوينات لأول مرة على سطح حبيبات الاسمنت. مع زيادة الكميةوالأورام وكثافة تعبئتها ، تصبح الطبقة الحدودية أقل نفاذية للمياه تقريباإلى2-6 ساعات. وتسمى المرحلة الثانية من الماء المؤجل« مخبأة أو تحريضحسب الفترة» ترطيب الاسمنت.خلال فترة الكامنة ، معجون الأسمنت هو تعليق كثيف
ومستقرةمن خلال عمل القوات المتدفقة. ومع ذلك ، فإن قوى الجذب بين جزيئات الاسمنت في الماءضعيف نسبيًا. عجينة الأسمنت تكتسب التماسك والتنقل.خلال فترة الكامنة ، هناك امتصاص تدريجي للأسمنت بواسطة الأصداف السطحية.
حبيبات المياه, سمك طبقات الماء بين الحبوب ينقص, الحركة تنخفض تدريجياالعجين والخرسانة ملموسة. الطبقات الداخلية من الحبوب الاسمنتية, تتفاعل مع الماء, تسعى للتوسعشيا. والنتيجة هي تدمير قذائف هلام, سهولة الوصول للمياه إلى أعماق الأسمنترن, ترطيب الاسمنت هو تسارع.تبدأ المرحلة الثالثة من عملية الترطيب
. يتميز ببداية تبلور المائيةأكسيد الكالسيوم من الحل. هذه العملية شديدة جدا.. لأنه في هذه المرحلة الكميةمراحل هيدرات قليلة نسبيا, ثم يحدث النمو الحر في الفراغ بين جسيمات الاسمنتصفائح هيدروكسيد الكالسيوم, الكالسيوم hydrosilicate و ettringite في شكل ألياف طويلة، كوتوالجاودار تتشكل في وقت واحد. تخلق ألياف الأورام شبكة مكانيةتعزيز اقترانبين مراحل الترطيب وحبوب الاسمنت. عدد الاتصالات بين مراحل هيدرات يزيديتبادر إلى الذهن, معجون الاسمنت القبضاتيتصلب، يتم تشكيل حجر الاسمنت.الهيكل الناتج هو فضفاض جدا في البداية.
, لكن تدريجيا يصبح أكثر كثافة, حجم المسام وحجمها يتناقص, عدد الاتصالات بين الأورام يزيدرشاقته وحزمقذائف هلام على حبوب الاسمنت, تنصهر في هلام الاسمنت الصلب, مع الادراج مراكز الحبوب الأسمنتية غير المتفاعلة. ونتيجة لذلك ، فإن قوة الحجر الأسمنت والألوان.عملية تحول تخطيطي
, تحدث في نظام الأسمنت- الماء في عملية الترطيبأسمنت, هو موضح في الصورةتتطور عملية الترطيب على حدود الحبوب.
, وينمو هلام الأسمنت في آن واحد إلى الداخل والخارجالسيدة, وتكتظ كل الحبوب في هلام. يخترق الماء من خلال غلاف الجلداخل الحبوب, وبعض مكونات الأسمنت المائي تنتشر في الاتجاه المعاكسإلى الحواف الخارجية لطبقة الهلام, حيث ترتبط هذه المكونات بالبلورات الموجودة أوتبدأ في تشكيل جديدة. حوالي 55 ٪ تظهر الأورام بالخارجو 45 ٪ لا يزالداخل حدود الحبوب الاسمنتية الأصلية. في عملية الترطيب ، أحجام المسام في الاسمنتمنتجات الماء. هذا يحدث في B/ C\u003e 0.38. في أصغر B /ج الترطيب الكامل للاسمنت فيأي تصلب مستحيل.تي
. حول. مع ارتفاع / منخفض\u003e 0.5 سوف تكون دائما المسام الشعرية موجودة في الخرسانة, متاحة للهجرةرطوبة, وسوف تنخفض قوته. عندما w / c = 0.38-0.5 قد تبقى الشعرية في حجر الاسمنتمسام دائمة وتقلصية في غياب الرطوبة من الخارج بسبب, أن ترطيب الأسمنت ليست كذلكالأطفال يحدث تماما. أثناء تقسية المياه ، تكون هذه المسام متضخمة جزئياً مع منتجات الترطيب.. في ل/ ص لا توجد مسام شعرية في حجر الاسمنت. وهو يتألف من هلام الاسمنت., لكن في يجب تخزين مخلفات الأسمنت غير المائي بالضرورة هناك. هذه المخلفات تساهم في الضغطالمواد وزيادة قوتها. التغيرات في تركيب حجر الاسمنت في عملية ترطيبه فياعتمادا على/ Z هو موضح في الشكل
في الخرسانة العادية ، نادرا ما ينفخ الأسمنت بشكل كامل.
. من الناحية العادية من وقت التصلبهيدرات جزء فقط من الاسمنت, حتى في/ ن = 0.5 وأعلى في الأسمنت يتم تخزين neproالحبوب الرطبة وكمية كبيرة من المسام الشعرية. في الخرسانة ، نتائج حجر الاسمنتيأخذ إدخال الكلي جزءًا فقط من الحجم، لذلك ، على الرغم من أن الطبيعة العامة للاعتماديات معيهدأ, قيمها النسبية أقل. عند تغيير استهلاك الأسمنت والماء ، والمسامية أيضايتغير. انخفاض في المسامية الشعرية يؤدي إلى زيادة في قوة ومتانة الخرسانة., ول في إنتاج تسعى لإعداد مزيج من الخرسانة مع الحد الأدنى من استهلاك المياه, حالة مسموح بهاتشكيل الهيكل أو المنتج. يظهر التغيير في مسامية الخرسانة في الوقت المحدد في الشكل.لأغراض عملية ، غالباً ما يكون من الضروري معرفة توقيت خليط الخرسانة.
. يتم تحديدها بالتغيير في حد جهد القص أو سرعة الموجات فوق الصوتية. الوقت من بداية الخلط إلى لحظة الزيادة الحادة في القوة يسمى فترةهيكل ميروفانيا. مدته تعتمد على تركيز الاسمنت.، ر ه. اختبار W / c
تعتمد كثافة ومسامية المصفوفة الصلبة في نهاية فترة التشكيل أيضًا على B
/ ج. هذه المصفوفة ، تتكون من المنتجات الأولية لترطيب الأسمنت, وهو يمثل«الأولى الإطار الأولي», وجود تأثير كبير على الهيكل المستقبلي للحجر الأسمنتي.يحدث مزيد من التصلب في البنية بسبب نمو الأورام داخل المصفوفة الموجودة ويتوافق مع المرحلة الثالثة من الترطيب
. في نهاية فترة تشكيل الهيكل ، تتحول معجون الأسمنت إلى حجر, انتقال حاد جدا من قوة البلاستيك للإسمنتالعجين لقوة هش من حجر الأسمنت صلابة.في خليط الخرسانة ، يكون للركام تأثير كبير على وقت الإعداد.
. المجموع الكلي الذي تم إدخاله في معجون الأسمنت بسبب ظهور قوى السطح يقصر فترة التشكيلهيكل (انظر الشكل) ، و كلما زاد محتوى الركام وسطحه الخاص, كلما زاد تأثيره.هذا هو مماثل لخفض ب
/ C ، لذلك ، يمكن اتخاذها بشكل مشروط للحساب, ما هي خصائص الخرسانةيتم تحديد مخاليط نوح بنسبة B أقل بقليل/ C من V / C البوابة. تحديد كمية الماء, كما لو كان مشتتا من العنصر النائب, ممكن من خلال تحديد مقارن لوقت الإعداد للاسمنتهذا وخلط ملموسةعلى سبيل المثال على أساس نتائج اختبار الموجات فوق الصوتية. من أجل تحقيق نفس الوقت المحدد, ما عجينة الاسمنت, من الضروري زيادة كمية الماء في المحلول أو الخرسانة. اتضح ما هي الحاجة إلى الماء من الرمال أو الأنقاض, تحدد من حالة ثبات المصطلحاتمحيط , له نفس المعنى, ما هو الطلب على الماء, تحدد من حالة التنقل على قدم المساواةمزيج طن. يجب وضع الخليط الخرساني قبل بدء الإعداد.. أثر عليها بعد الاستيلاء عليهاتأثير يؤدي إلى تعطيل الهيكل وتقليل قوة الخرسانة. للركام تأثير ملحوظ على تركيبة الخرسانة بعد المعالجةمزيج ملموس. يمكن لعنصر نائب إنشاء إطار جامد., تعزيز الهيكل في المرحلة الأولىتشكيل. يؤثر وجود الركام بشكل كبير على ظروف الصلابة في الأسمنتحجر. في الخرسانة ، تحدث تفاعلات الأسمنت والماء وتصلب في طبقات رقيقة بينحبيبات الركام مع التفاعل المستمر معه. الحشو يعزز احتباس الماءالقدرة معجون الاسمنت, حدود انكماش, يعزز تشكيل الكريستالحجر الخشب الإطار الاسمنت, يؤثر على التغيير في درجة الحرارة والرطوبة في الهدف تصلبحجر شرطي. T. حول.الكلي له تأثير كبير على تشكيل هيكل الاسمنتالحجر والخرسانة. عادة ما يؤخذ ذلك في الاعتبار عند تحديد خصائص وتصميم التركيبة الخرسانية..تصنيف الترطيب وأنواع الخرسانة الجزء 2
أنواع خاصة من الخرسانة
الخرسانة سيليكات
الخرسانة سيليكات هي خرسانة مصبوغة عديمة اللون. التجليد فيه هو خليط من الجير مع مادة السيليكا المطحونة ناعما. في عملية معالجة الأوتوكلاف ، يدخل الجير في تفاعل كيميائي مع مكوّن السيليكا ، نتيجةً لتشكيل hydrosilicates الكالسيوم ، مما يؤدي إلى ربط الحبوب الكلية إلى كتلة متجانسة صلبة. اعتمادا على نوع كريم
عنصر Nezemistogo تمييز الأنواع التالية من الموثق: الجير وصواني (الجير على ما يرام والرمل)؛ lime-slag (طحن الجير المعدني أو خبث الوقود والجير) ؛ الرماد الجيري (الجير المطحون الدقيق ورماد الوقود) ؛ احسب-belite (منتجات مصنع الأرض من حرق درجات الحرارة المنخفضة - الحمأة belite والرمل) والجيرية
في agloportite (إنتاج الجير والنفايات من المجاميع مسامية مصطنعة). نسبة عنصر الجير والسليكا هي من 30:70 إلى 50: 50٪. وتستخدم الرمال الطبيعية وسحق التي تلبي المتطلبات القياسية والحصى الناعم.
للسيطرة على خصائص الموثق والخرسانة والخرسانة باستخدام إضافات خاصة: الجبس للحد من الماء من الجير: ثلاثي إيثانول أمين لزيادة مكونات الموثق ويلدن pomolosposobnosti من الخرسانة. السوائل سيليكون NGL NGL-10 و 11 لhydrophobizing وتحسين متانة الخرسانة وزنية.
تتفاوت متانة الخرسانة سيليكات ضمن مجموعة واسعة: 5-10 ميجا باسكال في الرئتين الخرسانة سيليكات 20-50 ميجا باسكال في 80-100 الخرسانة الثقيلة وقوة عالية الخرسانة في IPA. يتم استخدام الخرسانة السيليكاتية لإنتاج ألواح الأرضيات والأعمدة والعوارض والحزم والألواح المغلقة والكتل الحائطية.
اسمنت البوليمر
البوليمر تصنيع الخرسانة - الخرسانة الاسمنت مع إضافات مختلفة وزن المركبات العضوية جزيئية عالية في شكل تشتت مائي من البوليمر - نتاج البلمرة مستحلب من البوليمرات المختلفة: خلات الفينيل كلوريد الفينيل، والستايرين، اللاتكس أو للذوبان في الماء الغرويات: furfuryl والبولي فينيل الكحول وراتنجات الايبوكسي للذوبان في الماء، واليوريا مادة البولي أميد
لا راتنجات الفورمالدهيد. يتم إدخال المواد المضافة إلى الخليط الخرساني أثناء تحضيرها. وتستخدم البوليمرات والمواد على أساسها كإضافات في مزيج الخرسانة كما الموثق، لتلقيح مواد الخرسانة الجاهزة لتعزيز تفريق الألياف البوليمر، وركام خفيف الوزن ونتيجة لmicrofiller.
تتميز خرسانة البوليمر الأسمنتي بوجود مكونين نشطين: مادة معدنية ومادة عضوية. تشكل المادة الموثقة بالماء حجرًا إسمنتيًا ، وتلصق جسيمات الركام في كتلة متراصة. البوليمر مثل إزالة الماء من سطح الخرسانة يشكل الاسمنت الحبوب الشعيرات الدموية طويلة ورقيقة الكلي لها التصاق جيدة وتعزز التصاق بين مصفوفة الإجمالية والاسمنت، ويحسن متانة عمل الخرسانة والهيكل العظمي المعدنية تحت الحمل. الناتج الخرسانة المسلحة البوليمر تستحوذ على الممتلكات الخاصة: تعزيز بالمقارنة مع القوة المعتادة ملموسة الشد وقوة العاطفة، وارتفاع مقاومة الصقيع، وخصائص التصاق جيدة، وارتفاع ارتداء المقاومة، الكتامة. إن أكثر إضافات البوليمر شيوعا للخرسانة الأسمنتية هي PVA، latex and
راتنجات قابلة للذوبان في الماء.
الخرسانة البوليمر
دعا Polimerbetonov الخرسانة التي المجلدات المختلفة راتنجات البوليمر والمواد المالئة و- المواد غير العضوية (الرمل والحصى). ولحفظ الراتينج وتحسين خواص البوليمر ، فإنه يستخدم أحيانًا لتقديم حشوات أرضية دقيقة. لتسريع تصلب وتحسين الخصائص المستخدمة المصلحات والملدنات. الأكثر استخداما للراتنجات polimerbetonov بالحرارة: فوران (FA)، الايبوكسي (EH-5، EH-6) والبوليستر (PN-1 و PN-3؛ IFG-TMGF 9 و 11). وعادة ما تكون عن طريق التكثيف من الكحول فورفورال وfurfuryl مع الفينولات والكيتونات إعداد راتنجات الفوران. بناء FA مونومر الأكثر استخداما الحصول عليها عن طريق تفاعل فورفورال والأسيتون في وسط قلوي. عندما تكون درجة الحرارة العادية هو كثافة تان السائل من 1.082 غ / سم مكعب مع نقطة غليان 160-240 ° C، غير قابلة للذوبان في الماء ولكن قابل للذوبان في الأثير، والأسيتون. يتم شفاء مونمر FA مع الأحماض البنزوزلفونية (20-30 ٪ من كتلة FA). راتنجات الايبوكسي هي مواد البوليمر الخطية التي تحتوي على مجموعة الايبوكسي. ED-5 ، ED-6 epoxies السائلة هي الأكثر ملاءمة للخرسانة البوليمر. راتنجات الايبوكسي الشفاء
Yut بمساعدة من محفز أيوني من النوع (10-20٪ من كتلة الراتنج). راتنجات البوليستر التي تم الحصول عليها عن طريق التكثيف المتعدد الكحول اثنين من حمض كبير (المالئيك وبهثلك) والهيدروكسيل. كما لدنة لالبوليمر تستخدم عادة غير المشبعة البوليستر الراتنج: poliefirmaleinaty PN-1 و PN-3، إم جي إف-poliefirokrilaty TMGF 9 و 11، والتي يتم علاجها في درجة حرارة عادية باستخدام المحفزات الخاصة (البنزويل بيروكسايد، سيكلوهكسانون، ميثيل ايثيل الكيتون). متوسط
خصائص الخرسانة البوليمر: قوة الضغط - 20-100 ميجا باسكال ؛ انكماش خطي من 0.2-1.5 ٪. زحف قياس 0.3-0.5 متر مربع سم / كجم. المسامية 1-2 ٪. المقاومة للحرارة 100-180 ° C، والشيخوخة عشرات مقاومة 4-6، إلى الماء - 6-8 نقاط، قلي - 2-10 نقطة للأحماض - 10/06 نقطة.
الترطيب ، تصلب و علاج الخرسانة.
يتشكل هيكل الخرسانة نتيجة لتصلب (تحديد) الخلطة الخرسانية والتصلب اللاحق للخرسانة. ترطيب الأسمنت ووضعه وتصلبه لهما تأثير حاسم على تكوينه.
هدر الأسمنت.
ووفقا لآراء الحالية، في الفترة الأولى من خلط الاسمنت مع الماء في التحلل من tricalcium سيليكات الكالسيوم هيدروكسيد المخصصة لتكوين محلول التشبع. في هذا الحل وأيونات الكبريتات، هيدروكسيد والقلوية وكمية صغيرة من السليكا، والألومينا والحديد. ويلاحظ على تركيزات عالية من أيونات الكالسيوم وأيونات سلفات لفترة قصيرة بعد خلط الأسمنت مع الماء لفي غضون دقائق تبدأ تترسب من الأورام الأولى حل - ettringite وهيدروكسيد الكالسيوم.
بعد حوالي ساعة ، تحدث المرحلة الثانية من الماء ، والتي تتميز بتكوين سيليكات الكالسيوم الصغيرة جدا. يرجع ذلك إلى حقيقة أنه في رد فعل يشارك إلا في الطبقات السطحية من الحبوب من الأسمنت، والمرحلة هيدرات شكلت حديثا، ودعا هلام الاسمنت، وتتميز بشكل جيد جدا حجم الجسيمات، وانخفض حجم الحبوب من الاسمنت قليلا. تظهر الأورام بشكل أساسي على سطح حبيبات الاسمنت. مع كميات متزايدة من الأورام وطبقة التعبئة كثافة حدودهما يصبح نفاذية منخفضة لالماء لمدة 2-6 ساعات. وتسمى المرحلة الثانية من الترطيب المتأخر "فترة التحفيز أو التحريض" لترطيب الأسمنت.
خلال الفترة الكامنة من عجينة الأسمنت واستقرت تعليق كثيفة بفعل flokuloobrazuyuschih القوات. ومع ذلك ، فإن قوى الجذب بين جزيئات الأسمنت في الماء ضعيفة نسبيًا. معجون الأسمنت يكتسب التماسك والتنقل.
خلال الفترة الكامنة الامتصاص التدريجي لسطح الحبوب قذائف المياه الاسمنت وسمك المياه البينية بين الحبوب يقلل تدريجيا اختبار القدرة على الحركة والخرسانة. الطبقات الداخلية من الحبوب الاسمنتية ، تتفاعل مع الماء ، تميل إلى التوسع. ونتيجة لتدمير جل يحدث قذائف يسهل الوصول من الحبوب الاسمنت عمق المياه يسرع عملية الترطيب الاسمنت.
تبدأ المرحلة الثالثة من عملية الترطيب. يتميز ببداية تبلور هيدروكسيد الكالسيوم من المحلول. هذه العملية شديدة جدا. منذ في هذه المرحلة كمية من مراحل الهيدرات صغير نسبيا، ثم المسافة بين جزيئات الأسمنت يحدث النمو خالية من لوحات رقيقة هيدروكسيد الكالسيوم وسيليكات الكالسيوم وettringite في شكل ألياف طويلة والتي شكلت في وقت واحد. تخلق ألياف الأورام شبكة مكانية ، مما يزيد من الالتصاق بين الأطوار الرطبة وحبوب الأسمنت. يتم تشكيل عدد الاتصالات بين المراحل المائية ، ومعجون الأسمنت ، والصلابة ، والحجر الأسمنتي.
هيكل تشكيلها واهية للغاية في البداية، ولكن تدريجيا يتم ضغط عليه، وتقليل حجم المسام وأبعادها، وزيادة عدد من الاتصالات بين الأورام، ورشاقته وهلام مختومة الحبوب الاسمنت غلاف تتجمع في مراكز هلام الأسمنت مستمرة مع شوائب من الحبوب الاسمنت غير المتفاعل. ونتيجة لذلك ، تزداد قوة حجر الأسمنت والخرسانة.
من الناحية الشكلية ، تظهر عملية التحولات التي تحدث في نظام المياه الأسمنت خلال ترطيب الأسمنت في شكل تين. 1.
تتطور عملية الترطيب عند حدود الحبيبات ، وينمو هلام الأسمنت إلى الداخل والخارج في وقت واحد ، مع تعبئة كل حبة في هلام. يخترق الماء عبر قشرة الهلام إلى الحبيبة ، وتنتشر بعض مكونات الاسمنت المائي في الاتجاه المعاكس للحواف الخارجية لطبقة الهلام ، حيث ترتبط هذه المكونات بالبلورات الموجودة أو تبدأ في تكوين بلورات جديدة. حوالي 55 ٪ من الأورام تظهر في الخارج ، و 45 ٪ تبقى داخل الحدود الأصلية لحبوب الأسمنت. في عملية الترطيب ، أحجام المسام في الاسمنت مخطط لعملية التحول في بنية معجون الاسمنت والحجر أثناء ترطيب الأسمنت:
أ) حبيبات الاسمنت في الماء الفترة الأولية للترطيب
ب) تشكيل غلاف جل على حبيبات الاسمنت فترة كامنة من الترطيب
ج) النمو الثانوي لقشرة الهلام بعد التدمير التناضحي للهيكل الأولي ، وتشكيل بنى متموجة وعامية على سطح الحبيبات وفي مسامات الحجر الأسمنتي - الفترة الثالثة من الترطيب
د) إن توحيد بنية حجر الأسمنت خلال الترطيب اللاحق للحجر الأسمنتي ينخفض ، ومع ذلك ، فإن الفراغات الداخلية ، التي تدعى مسام الهلام ، تبقى في هلام الاسمنت المرقق بالكامل. رسم تخطيطي لعملية تشكيل بنية حجر الأسمنت في الوقت المحدد في الشكل. 2.
مسامية الجل هي 28 ٪. إذا كانت المسامية أعلى ، فهذا يعني أنه لا يزال هناك المزيد من المسام في الهلام ، والتي يمكن أن تنمو فيها معدلات نمو جديدة ، مما يقلل تدريجيا من مسامية الجل إلى 28 ٪.
جنبا إلى جنب مع مسام الهلام ، يتم الحفاظ على أكبر المسام الشعرية التي تشكلت أثناء إعداد معجون الأسمنت في حجر الاسمنت. ومع ذلك ، فإن حجم وحجم المسام تنخفض تدريجيا. في عملية الترطيب ، يحدث إعادة توزيع تدريجي للطور السائل: تقل كمية المياه الحرة أو الشعرية ، في حين أن كمية كيميائية وكيميائية ملزمة
المياه. عندما يتم ترطيب الأسمنت بالكامل ، يدخل ما يقرب من 20-25 ٪ من الماء من وزن الأسمنت في رابطة كيميائية مع معادنها. بما أن التركيبات الكيميائية الدقيقة للعديد من مكونات الأسمنت لم يتم تحديدها بعد ، فإن كمية المياه المرتبطة كيميائياً يتم تحديدها بواسطة كتلة "الماء غير المتبخر" بواسطة تقنية خاصة. الأسمنت رطب هو أساسا مادة غروانية ، و
هذه الميزة المشتركة لجميع الأسمنت إلى حد معين تسمح بعدم الأخذ في الاعتبار الاختلافات في التركيب الكيميائي لكل منها عند النظر في الخواص الفيزيائية لمعجون الأسمنت والحجر.
ويرافق ترطيب الأسمنت تغير في الحجم النسبي لمراحلها المختلفة. خلال الماء الماء يتفاعل مع الاسمنت ويكتسب هيكل منتظم، والحجم الكلي للنظام المياه الاسمنت ينخفض، في حين أن حجم المرحلة الصلبة بإضافة الماء يزيد (الشكل 3.)
يسمى الانقباض في حجم نظام المياه الأسمنت في عملية الترطيب الانكماش. حجم الانكماش يعتمد على عوامل كثيرة. صفاء تكوين الاسمنت وطحن، وW / C، ونوع ومحتوى المواد المضافة، الخ حجم الانكماش يمكن متابعة التقدم المحرز في عملية ترطيب الاسمنت وهيكل الخرسانة.
ووفقا لبعض التقارير فإن العدد الإجمالي للمياه ملزمة الكيميائية والفيزيائية والكيميائية في الماء كامل من الاسمنت في المتوسط 50٪ وزنا من الاسمنت. ولذلك، إذا لم يكن هناك دخول تصلب ملموسة للمياه من الخارج، لترطيب كامل من الاسمنت هو ضروري أن W / C كان أكبر من 0.5.
إذا يصلب الحجر الاسمنت في الماء، والماء كاملة من الاسمنت يحدث في انخفاض W / C، حيث أن المياه يمكن أن يمتص من خلال المسام الشعرية والانكماش، التي تحررت جزئيا من المياه عن طريق الماء. ومع ذلك ، فمن الضروري أن يكون حجم هذه المسام كافية لوضع منتجات الماء. هذا هو الحال مع W / C\u003e 0.38. في B / C الأصغر ، من المستحيل الترطيب الكامل للأسمنت أثناء أي تصلب.
وهكذا لB / D سوف\u003e 0.5 في الخرسانة تكون دائما موجودة المسام الشعرية المتاحة للهجرة الرطوبة، وسوف يقلل مقاومته. عندما W / C = 0،38-0،5 في الحجر الاسمنت يمكن الحفاظ المسام الشعرية والانكماش في ظل غياب تدفق الرطوبة من خارج يرجع ذلك إلى حقيقة أن الماء من الاسمنت لن يحدث تماما. أثناء تقسية المياه ، تكون هذه المسام متضخمة جزئياً مع منتجات الترطيب.
في V / Ts<0,38 в цементном камне отсутствуют капиллярные поры. Он весь состоит из цементного геля, но в нем обязательно сохраняются остатки негидратированного цемента. Эти остатки способствуют уплотнению материала и повышению его прочности. Изменение состава цементного камня в процессе его гидратации в зависимости от В/Ц показано на рис.4.
في الأسمنت الأسمنتي العادي نادرا ما ترطيب بالكامل. في فترات التصلب المعتادة ، يتم ترطيب جزء فقط من الأسمنت ، لذلك ، حتى مع وجود V / C = 0.5 وأعلى ، والحبوب غير المائية وكميات كبيرة من المسام الشعرية تظل في الأسمنت. في الخرسانة ، فإن حجر الأسمنت نتيجة لإدخال الركام يحتل جزءًا فقط من الحجم ، لذلك ، على الرغم من الحفاظ على الطبيعة العامة للاعتمادية ، فإن قيمها النسبية أصغر. عند تغيير تدفق الأسمنت والماء ، تتغير المسامية أيضًا. إن تخفيض المسامية الشعرية يؤدي إلى زيادة في قوة الخرسانة ومتانتها ، وبالتالي ، فإنها تسعى إلى إعداد مزيج من الخرسانة مع الحد الأدنى من استهلاك المياه المسموح به في ظروف الإنتاج لبناء هيكل أو منتج. يظهر تغيير مسامية الخرسانة في الوقت المناسب في شكل التين. 5.
لأغراض عملية ، غالباً ما يكون من الضروري معرفة وقت الإعداد لمزيج الخرسانة. يتم تحديدها من خلال التغيير في الحد من إجهاد القص أو سرعة الموجات فوق الصوتية.
يسمى الوقت من بداية الخلط إلى لحظة الزيادة الحادة في فترة تكوين البنية. تعتمد مدته على تركيز الأسمنت ، أي اختبار V / C (الشكل 6)
كما تعتمد كثافة ومسامية المصفوفة الصلبة التي تكونت في نهاية فترة التشكيل على В / Ц. هذه المصفوفة ، المكونة من المنتجات الأولية لترطيب الأسمنت ، هي "الإطار الأولي" ، الذي له تأثير كبير على الهيكل المستقبلي للحجر الأسمنتي.
يحدث مزيد من التصلب في البنية بسبب نمو الأورام داخل المصفوفة الحالية ويتوافق مع المرحلة الثالثة من الترطيب. وبنهاية فترة تشكيل الهيكل ، تتحول عجينة الأسمنت إلى حجر ، ويحدث انتقال مفاجئ إلى حد ما من القوة البلاستيكية لعجينة الاسمنت إلى القوة الهشة للحجر الأسمنتي المتصلب.
في خليط الخرسانة ، يكون للركام تأثير كبير على وقت الإعداد. ويؤدي إجمالي الركام إلى معجون الأسمنت بسبب ظهور القوى السطحية إلى تقصير فترة تكوين البنية (الشكل 7) ، وكلما ارتفع المحتوى الكلي وسطحه الخاص ، زاد تأثيره.
وهذا مشابه لخفض V / C ، لذا بالنسبة للحساب ، يمكننا أن نفترض بشكل مشروط أن خواص الخرسانة يتم تحديدها من خلال W / C أقل بشكل طفيف من V / C للاختلاط. يمكن تحديد كمية المياه التي يمكن تحويلها عن طريق الركام بتحديد وقت إعداد معجون الأسمنت ومزيج الخرسانة ، على سبيل المثال ، بناءً على نتائج اختبارات الموجات فوق الصوتية. من أجل الوصول إلى هؤلاء
في نفس الوقت المحدد لوضع معجون الأسمنت ، من الضروري زيادة كمية الماء في الهاون أو الخرسانة. اتضح أن الطلب على المياه من الرمل أو الأنقاض ، تحدد من حالة الثبات في المصطلحات.
التغيير في مسامية الخرسانة خلال عملية التصلب:
1 - المسامية الكلية
2 - تقلص المسامية ؛
3 - مسامية الجل.
4 - المسامية الشعرية.
الاعتماد على فترة تشكيل هيكل حجر الاسمنت ، تحدد
بواسطة سرعة الموجات فوق الصوتية ، على تكوين معجون الاسمنت وقذائف الهاون:
1 - معجون اسمنت مع W / C = 0.3؛ 2 - محلول على Volsky sand with B / C = 0.3؛ 3 - أيضا مع
W / C = 0.38 ؛ 4 - حل على رمل الطين موسع مع B / C = 0.7. الإعداد ، لديه نفس القيم مثل متطلبات المياه ، التي تحدد من حالة التنقل على قدم المساواة لمزيج الخرسانة.
يجب وضع الخليط الخرساني قبل بدء الإعداد. تأثير على ذلك بعد الإعداد يؤدي إلى تعطيل الهيكل وخفض قوة ملموسة.
يكون للركام تأثير ملحوظ على تشكيل بنية الخرسانة بعد أن يصلب خليط الخرسانة. يمكن للحشو إنشاء إطار صلب ، وتعزيز البنية في المرحلة الأولى من تكوينه. يؤثر وجود الركام بشكل كبير على ظروف تصلب الحجر الأسمنتي. في الخرسانة ، تحدث تفاعلات الأسمنت والماء وتصلب في طبقات رقيقة بين
حبيبات الركام مع تفاعل مستمر معه. يزيد الحشو من سعة الاحتفاظ بالماء من معجون الأسمنت ، ويحد من تشوهات الانكماش ، ويشجع على تكوين الهيكل البلوري للحجر الأسمنتي ، ويؤثر على التغير في درجة الحرارة والرطوبة في حجارة الأسمنت المتصلبة. وهكذا الكلي له تأثير كبير على تشكيل هيكل الاسمنت
الحجر والخرسانة. عادة ما يؤخذ ذلك في الاعتبار عند تحديد الخصائص وتصميم تركيبة الخرسانة.
الأنواع الرئيسية للهياكل وخواص الخرسانة.
يتم الاحتفاظ بهيكل الخلطة الخرسانية أثناء التجليد ؛ لذلك ، يجب تصنيف بنية الخرسانة وفقًا لمحتوى الحجر الأسمنتي ووضعه في الخرسانة. ومع ذلك ، يتم تحديد خواص الخرسانة بكثافتها أو مسامحتها. مع تساوي الأشياء الأخرى ، يحدد حجم وطبيعة المسامية ، وكذلك النسبة في خصائص المكونات الفردية للخرسانة خصائصها التقنية الأساسية ، وقوتها ، وقوتها في مختلف الظروف. في هذا الصدد ، من المستحسن تصنيف هيكل الخرسانة ، مع مراعاة كثافته. في التين. 8
يتم عرض الأنواع الرئيسية للهياكل.
قد يكون للبنية الكثيفة ، بدورها ، ترتيب اتصال من الركام ، عندما تلتصق حبيباتها ببعضها من خلال طبقة رقيقة من حجر الاسمنت ، وترتيب "عائم" للركام ، عندما تقع حبيباتها على مسافة بعيدة عن بعضها البعض. تتكون البنية الكثيفة من مصفوفة مستمرة من المواد الصلبة التي تكون فيها حبيبات مادة صلبة أخرى (مجمعة) مضمنة ، والتي ترتبط بقوة بما يكفي بمواد المصفوفة. يتميز الهيكل الخلوي بحقيقة أنه في وسط مستمر من مسامات المواد الصلبة ذات الأحجام المختلفة يتم توزيعها كخلايا منفصلة منفصلة تقليديًا. هيكل الحبوب عبارة عن مجموعة من حبيبات المواد الصلبة المثبتة معا. تكون مسامية الهيكل الحبيبي متشابهة ومماثلة لفراغ الحبيبات
المادة.
المواد الأكثر متانة لها بنية كثيفة ، والأقل - مع حبيبات.
تكون المواد الكثيفة أقل قابلية للاختراق من تلك الخلايا الخلوية ، وهذه بدورها تكون أقل نفاذية من المواد ذات التركيب الحبيبي. هذا الأخير لديه ، كقاعدة عامة ، أكبر امتصاص للماء.
إن حجم الحبوب أو المسام أو العناصر الهيكلية الأخرى له تأثير كبير على خواص المادة. في هذا الصدد ، يميز الخرسانة البنية الكلية والبنية المجهرية. تحت البنية التحتية فهم البنية ، مرئية للعين أو مع زيادة صغيرة. العناصر الهيكلية هنا هي الركام الخشن ، الرمل ، حجر الأسمنت ، مسام الهواء. يطلق على المجهرية
هيكل مرئي عند التكبير العالي تحت المجهر ، والذي يتكون من حبيبات أسمنتية غير متفاعلة وأورام ومساحات صغيرة مختلفة الأحجام.
حجر الاسمنت هو المكون الرئيسي للخرسانة ، والذي يحدد خصائصه وقوة تحمله. المكون الرئيسي للبنية المجهرية للحجر الأسمنتي هي hydrosilicates الكالسيوم.
إنهم ينشئون بنية مكانية معينة ، تتضمن الجزء غير المتفاعل من حبيبات الاسمنت بقشره من زيادات جديدة في شكل نظام من الكريات ومساحة بين الحبيبات مملوءة إلى حد ما بنمو جديد. يحتوي حجر الاسمنت على مناطق ذات بنية مختلفة ،
مكدسة مع المعادن المختلفة. يتميز هيكلها بالتعقيد والتنوع وعدم التجانس. يرجع عدم تجانس البنية إلى حقيقة أن الحجر الأسمنتي يتكون من كريات من حبيبات الأسمنت ذات كثافة تنخفض تدريجياً إلى سطحها ، وتتكون منطقة التماس بين الكريات
من الأورام المختلفة ، كما أنه يشمل المسام والتسربات والعيوب الهيكلية. من الضروري مراعاة التنوع الكيميائي للحجر ، أي حقيقة أن بعض المناطق تتكون من مختلفة عن المعادن الأخرى ، وفي بعض الأماكن قد يكون هناك زيادة كبيرة في محتوى المكونات الفردية مقارنة مع متوسط قيمتها ، التي يحددها التحليل الفيزيائي الكيميائي. تؤثر البنية المجهرية وعدم التجانس للحجر الأسمنتي بشكل كبير على قوته وخصائصه الأخرى.
خصائص حجر الاسمنت تعتمد على تركيبه المعدني. من خلال تغيير التركيب المعدني للمادة الموثقة وظروف التصلب ، يمكن الحصول على أنواع مختلفة من البنية المجهرية للحجر الأسمنتي: الخلوي ، الحبيبي ، الليفي ، العسل أو الهياكل المعقدة. تكنولوجيا الخرسانة تستخدم مواد رابطة مختلفة ، يتم تطبيق شروط مختلفة لتصلب الخرسانة ، مما يؤدي إلى
أنواع مختلفة من المجهرية حجر الاسمنت. بالقرب من الحبيبات المجمعة ، نتيجة لتأثير قوى سطحها وعدد من الأسباب الأخرى ، يمكن أن تتغير البنية المجهرية للحجر الأسمنتي مقارنة ببنية الكتلة الرئيسية ، وبالتالي يتم النظر في البنية المجهرية وخصائص منطقة التلامس بين الحجر الأسمنتي والحصى ، مما يميزها كعنصر هيكلي منفصل.
هيكل الخرسانة هو عادة الخواص ، أي خصائصه في اتجاهات مختلفة (تقريبًا) هي نفسها. ومع ذلك ، من خلال طرق خاصة للتشكيل أو إدخال عناصر تكوين هيكلية خاصة ، يمكن إعطاء هيكل الخرسانة تباينًا ، أي سوف تختلف خصائصه في اتجاه واحد بشكل ملحوظ عن تلك الموجودة في الاتجاه الآخر.
لأنواع مختلفة من الخرسانة لديها هيكلها الخاص. بالنسبة للخرسانة الثقيلة ، فإن البنية الكثيفة تكون نموذجية ؛ للبنى الإنشائية الخفيفة ، وهي بنية كثيفة ذات شوائب مسامية ، والخرسانة الخلوية لديها بنية خلوية ، وحبيبات مسامية كبيرة. يعتبر التقسيم الفرعي للأنواع المحددة من الهياكل تعسفيًا ؛ وفي الواقع ، يكون التركيب الخرساني أكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، في البنية الكثيفة للخرسانة الثقيلة ، يحتوي حجر الأسمنت على عدد كبير من المسام ؛ وفي البنية الكثيفة للخرسانة الخفيفة ، لا يتم ملاحظة المسام فقط في الحبيبات ، ولكن أيضًا في حجارة الأسمنت ، إلخ. . ومع ذلك ، فإن فكرة أنواع مختلفة من الهياكل تسمح لك بتصميم أكثر وضوحا من الخرسانة ، وذلك باستخدام تبعيات مميزة لكل حالة.
هي مواد حجري اصطناعي. من المعروف أن قوة هذه المواد تعتمد على كثافتها منذ ذلك الحين يحدد كثافة التعبئة للعناصر الهيكلية ، حجم وطبيعة العيوب (المسام ، التجمعات الصغيرة).
هيكل الخرسانة غير متجانسة. يمكن أن تختلف أحجام منفصلة من المواد بشكل كبير في خصائصها ، والتي لها تأثير كبير على إجمالي خواص المادة. ليس من الممكن أن يختلف الحجر الأسمنتي والحصى في الخواص فحسب ، بل يمكن أن يختلف أيضًا عن كل من الحبيبات المجمعة الفردية والفروع الصغيرة من الحجر الأسمنتي. مثال على ذلك هو التغيير في خصائص حجر الاسمنت في منطقة الاتصال. منطقة الاتصال نفسها ، باعتبارها الكتلة الرئيسية للحجر الأسمنتي ، غير متجانسة ، فهي تحتوي على أماكن معطوبة أكثر أو أقل ، حبيبات غير متفاعلة ، تجمعات صغيرة وعناصر أخرى تقلل من تجانس المادة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تختلف بنية وخصائص الخرسانة قليلاً في المنتجات والعينات المختلفة ، حتى أنها مصنوعة من نفس التركيب. في التين. 9 يوضح بنية الخلية الوحدة للخرسانة. إن تجانس البنية ، بما في ذلك المواد الكثيفة والمتينة ذات الخصائص المختلفة ، ومناطق الانتقال ، والفراغات ، مرئية بوضوح. يتسبب عدم تجانس الهيكل في عدم تجانس قوة الخرسانة من حيث الحجم ، كما هو موضح في الشكل. 10.
يظهر رسم بياني لهيكل الخرسانة والحالة المجهدة لعينة خرسانية مضغوطة في الشكل. 11.
تصلب الخرسانة.
تصلب الخرسانة في درجة الحرارة العادية.
خلال بناء الهياكل المتجانسة وتصنيع المنتجات على مدافن النفايات ، تصلب الخرسانة عادة عند درجة حرارة موجبة تتراوح من 5-35 درجة مئوية. مع رطوبة هواء كافية ، يستمر نمو قوة الخرسانة لفترة طويلة. في سن مبكرة ، يعتمد نمو قوة الخرسانة على العديد من العوامل: التركيب المعدني ونقاء الأسمنت ، تركيب الخرسانة ، W / C ، نوع و جرعة المضافات الكيماوية المستخدمة. ويبين الجدول 1 القوة النسبية للخرسانة من مختلف الأعمار ، أعدت في W / C. مختلفة أصغر W / C ، وارتفاع معدل نمو قوة ملموسة.
التركيب المعدني للاسمنت له تأثير كبير على معدل تصلب الخرسانة. وفقا لشدة زيادة قوة الخرسانة في درجة الحرارة الطبيعية ، يتم تقسيم الأسمنت الحديثة إلى 4 أنواع (الجدول 2).
يؤمن الاسمنت من النوع الأول والثاني ، زيادة سريعة في قوة الخرسانة في عمر مبكر ، يبطئ بشدة زيادة القوة في فترات التصلب الطويلة ، والخرسانة على الاسمنت من النوع الثالث والرابع ، والتي تتصلب ببطء في البداية ، تظهر زيادة ملحوظة في القوة لفترة طويلة. في ظل الظروف المواتية ، تزداد قوة الخرسانة على هذه الإسمنت بنسبة 1.5 إلى 1.8 مرة في عمر ستة أشهر مقارنة بالقوة عند عمر 28 يومًا ، وهناك زيادة في القوة في المستقبل.
وحتى التقلبات الصغيرة نسبيا في درجة حرارة الهواء لها تأثير ملحوظ على معدل تصلب الخرسانة. لذلك ، عند وضع الهياكل الهائلة ، خاصة في فترة الربيع والخريف ، من الضروري ، إذا أمكن ، مراعاة التقلبات في درجات الحرارة وتأثيرها على التصلب الملموس.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن معدل الزيادة في قوة الخرسانة يتباطأ تدريجيا ، وسوف تعتمد قوته النهائية على العمر الذي تحدث فيه بعض التقلبات في درجات الحرارة (الشكل 12).
من الأهمية بمكان لعلاج الخرسانة هو تنظيم الرعاية لذلك ، وخاصة في سن مبكرة. الغرض من الرعاية هو تهيئة ظروف ملائمة لتصلب الخرسانة ، والحفاظ على الرطوبة المناسبة للبيئة. للقيام بذلك ، يتم تغطية الخرسانة مع فيلم البوليمر ، رشها بالرمل ، والتي يتم ترطيبها باستمرار ، وذلك باستخدام الحصائر المصنوعة من مواد تركيبية ، وترتيب تغطية أحواض المياه أو استخدام طرق أخرى تحمي الخرسانة من التجفيف لتجنب إبطاء عمليات ترطيب الأسمنت ونمو قوة الخرسانة. مع التجفيف السريع للخرسانة في عمر مبكر ، تحدث تقلصات كبيرة في الانكماش ، تظهر microcracks. ونتيجة لذلك ، يتدهور هيكل الخرسانة ، وتتناقص قوته النهائية. تصحيح الهيكل عن طريق خلق ظروف مواتية في
فشل لاحق ، لذلك الرعاية المناسبة للخرسانة في سن مبكرة شرط ضروري للحصول على الخرسانة حميدة.
نتمنى لك العمل الناجح !!!
