Электропрогрев смеси и прочность бетонов —
Самым распространенным способом ускорения твердения цемента является тепловлажностная обработка паром. Как установлено работами П. А. Ребиндера и Е. Е. Сегачовон, прочность искусственного камня определяется не только прочностью отдельных кристалликов, но и кристаллического сростка. Последующее обрастание каркаса может приводить не только к повышению прочности, но и к появлению растягивающих напряжений. Кроме того, вследствие неравномерного расширения материалов, происходит нарушение структуры бетона.
Режим теплообработки должен максимально ускорить процессы гидратации и в то же время не вызвать образования дефектной структуры бетона.
По мнению О. П Мчед юва-Петросяна. наиболее опасным в этом отношении является период максимальной экзотермии. Следовательно, необходимо рекомендовать прогрев бетона в отрезок времени, предшествующий максимальной в момент ее затухания, что при существующей технологии затруднительно.
Структура бетона, как известно, нарушается тем больше, чем выше скорость прогрева и подвижность меси. Из подвижных смесей нa высокомаричных цементах даже при малой скорости чрезвычайно затруднительно получить бетоны прочностью более 50″ о от марочной.
Таким образом, существующие виды тепловлажностной обработки бетонов паром являются весьма несовершенными и не отвечают современным требованиям.
В быв. Новокузнецком отд. Западно-Сибирского филиала АСиА СССР в целях повышения максимальной гидратации цемента и использования экзотермни, а также для создания наиболее плотной структуры бетона применен кратковременный и интенсивный электроподогрев смеси перед вибрированием. Использован бетон марки 200 с водоцементным отношением от 0.5 до 0,7 II цементы: Черноречепского завода—алитовый (C3S—55%), Яшкинского—алюмннатный (СЯА—137о) и Кузнецкого завода — шлакопортландцемент 70% гранита- Добавками служили хлористый кальций, хлористый натрий и сульфитно-спиртовая барда.
Электроподогрев смеси (от сети 220 в) производился до температуры 70°С в течение 3—5 мин в кассетах емкостью 10 л. Затем бетон подвергали вибрированию и укрывали войлоком для создания скорости охлаждения бетона, равной скорости охлаждения конструкции с модулем поверхности 10.
Опыты показали, что прочность бетона, приготовленного на подогретой смеси, повышается в сравнении с контрольными образцами в 2,5 раза и достигает 40—70%от 28-суточной прочности. Оптимальная температура подогрева бетонной смеси.
Повышение скорости прогрева смеси до 150 град/ч приводило к увеличению прочности бетона в суточном возрасте до 20%.
При кратковременном подогреве смеси начинается усиленное выделение свободной СаО. Следовательно, интенсивный электроподогрев смеси ускоряет процессы гидратации цемента, которые в основном происходят в период подъема температуры. Это подтверждается исследованиями Ю. С. Малинина и М. М. Капкина, сделавшими вывод, что процесс гидратации происходит при подъеме температуры. Изотермический прогрев сопровождается уплотнением и перекристаллизацией гелей.
При проведении электроподогрева смеси в течение 2—3 мин положительная температура в бетоне сохраняется длительное время. Чтобы выявить причину этого явления, было изготовлено два замеса, причем для одного из них вместо цемента взята зола. Смесь прогревали и вибрировали, затем образцы укрывались войлоком.
В бетоне, приготовленном на цементе, температура почти (рис. 3), что говорит о выделении тепла цементом. Из этого же рисунка видно, что выделение тепла начинается сразу после прогрева.