Температура бетон: Температура бетоннойсмеси

Температура бетоннойсмеси

Температура бетонной смеси – один из важных технологических показателей качества бетонной смеси. Наибольшее внимание температуре бетонной смеси необходимо уделять в холодное время года при пониженных положительных и отрицательных температурах воздуха, а также в теплое время года при повышенных положительных температурах.

В холодное время года при изготовлении бетонной смеси температура исходных компонентов и готовой бетонной смеси должна обеспечить качественное перемешивание. Необходимо учесть потерю температуры смеси при последующей транспортировке и формовании. Температура смеси после формовки должна быть такой, чтобы в условиях применяющегося режима твердения обеспечить прогрев бетона.

В теплое время года при повышенных положительных температурах необходимо не допустить быстрой потери подвижности бетонной смеси из-за перегрева.

Обратимся к нормативной документации.

В ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные технические условия» не указан рекомендуемый диапазон температур бетонной смеси при производстве. Температура бетонной смеси должна соответствовать значению, указанному в договоре на поставку (п. 5.1.8). Допустимое отклонение температуры бетонной смеси не должно превышать 3 °C (п.5.1.7). Более ранний вариант этого документа, ГОСТ 7473-85 (отменен) по приложению 4 (справочному) устанавливает продолжительность транспортирования бетонной смеси при температуре воздуха 20-30 °С, причем температура бетонной смеси принимается 18-20 °С. Эти же температуры принимаются и по редакции ГОСТ 7473-94 (приложение Е – рекомендуемое). В последней редакции ГОСТ 7473 этих данных не приводит. Очевидно, что температура бетонной смеси 18-20 °С принимается за базовую в теплое время года.

СН 386-74 «Типовые нормы расхода цемента для бетонов сборных бетонных и железобетонных изделий массового производства» (отменен) в п.2.13: «подвижность и жесткость бетонной смеси определяются по ГОСТ 10182-62 не позднее 30 мин с момента ее приготовления при температуре смеси в пределах 10-30 °C». При этом ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний» не устанавливает температуру бетонной смеси при испытаниях, единственно уточняя в п.3.6 «Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °C». Считается, что нормальные температурные условия твердения бетона от +15 до +25 °С (по п.2.14 СН 386-74). Отсюда и температура бетонной смеси после укладки должна быть близка к этим значениям.

По п.2.18 СНиП 5.01.23-83 «Типовые нормы расхода цемента при приготовлении бетонов сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций» (отменен) температура бетонной смеси влияет на расход цемента. Нормальной считается температура до 25 °С, при более высоких температурах для расхода цемента вводится повышающий коэффициент: от 26 до 29 °С – 1,03; 30 и более – 1,06. Эти коэффициенты применяются и согласно п. 5.18 действующего СНиП 82-02-95 «Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций».

Температура бетонной смеси устанавливается нормативными документами:

1. В холодное время года

По п.3.4.3 ГОСТ 26633-2012 — не менее 5 °C в момент поставки. В редакции ГОСТ 26633-2015 (вступает в силу с 01.09.16 г.) этого требования уже нет.

В СНиП I-В.3-62 «Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях» (отменен) указано: «Минимальная температура затворенных водой товарных бетонных смесей на месте выгрузки должна быть не ниже 5 °С». В заменяющих указанный СНиП документах подобного требования нет, по всей видимости, оно перенесено в п.5.11.16 СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87»: «Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или термообработки: при методе термоса — не менее 5 °C, с противоморозными добавками – не менее чем на 5 °C выше температуры замерзания раствора затворения; при тепловой обработке – не ниже 0 °C». Указанный раздел СП входит в «Перечень национальных стандартов  и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
(утв. постановлением Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521) и является обязательным к применению.

Температура бетонной смеси не менее 5 °С должна быть обеспечена уже после укладки, поэтому при отгрузке на бетонном заводе необходимо учесть длительность транспортировки, выгрузки и укладки бетонной смеси. Определения термина «раствор затворения» в нормативной документации нет. По всей видимости, под ним понимается смесь воды затворения и вводимых химических добавок. Методика определения температуры замерзания раствора затворения не указана. Сама формулировка «раствор затворения» не совсем удачна, поскольку не учитывается часть воды, вводимая с заполнителями естественной влажности.

Температура бетонной смеси, доставленной на объект при температуре наружного воздуха от минус 5 °C до минус 10 °C и от минус 10 °C до минус 15 °C соответственно должна составлять не менее +10 °C и +15 °C – п.4.7.9 ТР 147-03 «Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций из литых бетонных смесей».

Температура бетонной смеси при укладке должна быть не ниже 5 °C – по п.8.2 СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85». Указанный документ устанавливает это требование не только для зимнего времени года. Но данный пункт СП не входит в «Перечень…» и поэтому является рекомендательным.

Верхнюю границу температуры бетонной смеси устанавливает п.5.11.16 СП 70.13330.2012: «При отрицательных температурах окружающей среды на выходе из смесителя бетонная смесь на нормальнотвердеющем цементе по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108 – не более 35 °C; на быстротвердеющем цементе по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108 – не более 30 °C; на глиноземистом портландцементе – не более 25 °C».

2. При производстве бетонных работ при температуре воздуха выше 25 °C

По п.5.12.2 СП 70.13330.2012 температура бетонной смеси при бетонировании конструкций с модулем поверхности более 3 не должна превышать 30 °C, а для массивных конструкций с модулем поверхности менее 3 не должна превышать 25 °C.

Не уточняется – температура ли это бетонной смеси в момент поставки или уже уложенной в опалубку.

3. При производстве отдельных видов бетонных работ

При напорном бетонировании температура бетонной смеси должна быть от 5 до 20 °C  — по п.3.2.4.2  МДС 12-65.2014 «Проект производства работ. Бетонирование железобетонных конструкций здания (сооружения) с применением бетононасосов».

4. В производстве бетонных и железобетонных изделий

При проектировании заводских технологических линий необходимо предусматривать начальную температуру бетонной смеси для конструкций, подвергаемых тепловой обработке, в пределах от 20 до 35 °C – Приложение И  «Тепловая обработка сборных конструкций» СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы», а также п.8 приложение 8 СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы».

Для остальных видов изделий и конструкций заводской готовности подобных требований нет.

Методика измерения температуры бетонной смеси приведена в ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний».

1. Средства испытания

Для определения температуры бетонной смеси применяют стеклянный термометр по ГОСТ 13646 «Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия» или другой прибор для измерения температуры с ценой деления не более 1,0 °C.

Допустимо использовать не ртутные жидкостные термометры, а также электронные термометры с соответствующей точностью измерений.

2. Проведение испытания

2.1. Измерение температуры бетонной смеси должно быть начато не позднее чем через 2 мин после отбора пробы.

2.2. Прибор для измерения температуры погружают в бетонную смесь на глубину, определяемую техническим требованием к прибору для измерения температуры. Это требование особенно актуально для жидкостных термометров — необходимо обращать внимание на длину рабочей части термометра.

Согласно п 7.2 ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» температуру бетонной смеси измеряют термометром, погружая его в смесь на глубину не менее 5 см.

2.3. Толщина слоя бетонной смеси вокруг прибора для измерения температуры должна быть не менее 75 мм. Диаметр емкости, заполненной бетоном отсюда – не менее 16 см.

2.4. Температуру измеряют через 3 мин после погружения прибора для измерения температуры в бетонную смесь до ее стабилизации.

2.5. Температуру одной пробы бетонной смеси измеряют два раза с интервалом 5 мин. Разность между результатами двух определений температуры не должна превышать 2 °C.

Теплообмен пробы с окружающей средой до окончания измерений должен быть минимизирован. Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °C (п.3.6 ГОСТ 10181-2014).

Измерение температуры бетонной смеси в производстве производится при первой загрузке в смене (прил. Г ГОСТ 7473-2010). Согласно п.14.6.4 СП 78.13330.2012 температура цементобетонной смеси контролируется не реже одного раза в смену, а также при изменении качества материалов (в данном случае их температуры).

Температура бетонной смеси при укладке замеряется и записывается в журнал бетонных работ при укладке в зимних условиях, а также при бетонировании массивных конструкций согласно требованиям СП 70.13330.2012. По п.3.2.3.15  МДС 12-65.2014 «Проект производства работ. Бетонирование железобетонных конструкций здания (сооружения) с применением бетононасосов» температура бетонной смеси при укладке фиксируется в журнале работ независимо от сезона и вида конструкций.

Помимо требований нормативных документов необходимо учитывать и изменение свойств бетонной смеси от температуры (см. Шадрин В.В. Влияние температуры бетонной смеси на параметры пористости и морозостойкость бетонов с добавками. Автореферат диссертации. Ленинград, 1990. 25 с.)

Температуры перевозки, заливки, набора прочности и плавления бетона

Температура окружающей среды при укладке бетонной смеси, схватывании, наборе прочности – один из важнейших показателей, влияющих на качество затвердевшего бетона. Существуют оптимальные температуры самой смеси и окружающей среды при ее изготовлении, перевозке, заливке в тонкостенные или массивные конструкции, твердении. Если показатели выше или ниже оптимальных, на помощь приходят различные технологические приемы.

Температура производства и перевозки бетона

В ГОСТе 7473-2010 диапазон температур окружающей среды при изготовлении не определен. В более ранней редакции было указано, что температура бетонной смеси после ее изготовления и при перевозке к месту назначения должна составлять +18…20°C. Отклонения от этих величин не должны превышать 3°C в обе стороны. Подвижность приготовленной смеси определяют при температурах +10…+30°C не позднее, чем через полчаса после ее производства.

При какой температуре заливают бетон?

Оптимальная температура укладки смеси – +15…+20°C. Укладка смеси при более низких температурах приводит к замедлению процесса схватывания и твердения продукта. Если в смесь не входят специальные противоморозные добавки, то падение температуры окружающей среды ниже 0°C приводит практически к остановке твердения продукта. Специалисты считают, что бетон способен выдержать однократное замораживание при условии, что после размораживания температура окружающей среды в течение трех суток должна быть не ниже +10°С.

Максимальная температура бетона при бетонировании массивных конструкций с модулем поверхности менее трех составляет +25°C, с модулем поверхности более трех – +30 °C. При напорном бетонировании температура смеси – +5…+20°C.

График набора прочности бетоном в зависимости от температуры окружающей среды

Нормальными условиями твердения бетона считается диапазон температур +15…+25°C. Если запланировано твердение бетонного продукта при более высоких температурах, вводится повышающий коэффициент на расход цемента:

• +26…+29°C – 1,03;
• +30 и выше – 1,06.

Представление о влиянии температуры на набор прочности бетона обеспечивает следующий график:

Бетонирование в зимних условиях

Бетон можно заливать при температуре окружающей среды не ниже +5°С. Если же этот показатель ниже, то используют различные технологические приемы. Один из них – прогрев смеси, который необходимо продолжать до набора бетоном критической прочности. Значение критической прочности устанавливают в проектной документации. Если такая информация в проекте отсутствует, то этот показатель принимают равным 70% от марочной прочности.

Способы прогрева смеси:

• Термос. Этот метод применяется для массивных конструкций. Температура укладываемой смеси в этом случае должна быть +10°C и более. Химическая реакция твердения бетона относится к экзотермическим, то есть проходящим при выделении тепла. При отсутствии теплопотерь температура пластичного материала может достигнуть +70°C. Защита опалубки эффективным теплоизоляционным материалом позволяет сохранить выделяющееся тепло и обеспечить нормальные условия схватывания и твердения пластичного продукта до достижения критической прочности.
• Электронагрев – электродами, индукционный, с помощью электронагревательных приборов. Один из популярных методов – прогрев смеси электродами. Индукционный нагрев сложен в реализации, поэтому применяется редко. К электронагревательным приборам, используемым в этом случае, относятся электроматы, которые раскладываются на поверхности бетонной конструкции и подключаются к бытовой или трехфазной сети.

Для прогрева бетона в тонкостенных конструкциях эффективна технология пароподогрева. Для ее осуществления в опалубке оставляют отверстия, в которые пропускают пар. Температура нагрева смеси – до +80°C. Ее сочетание с благоприятной влажностью обеспечивает ускорение твердения материала. За 2 дня он может набрать такой уровень прочности, для достижения которого в нормальных условиях понадобится не менее недели.

Какие высокие температуры выдерживает бетон?

Бетон боится не только низких, но и слишком высоких температур. При температуре воздуха выше +35°C и влажности менее 50% происходит быстрое испарение влаги из бетонной смеси, что затрудняет процесс гидратации вяжущего. Для понижения температуры приготовленной смеси используют охлажденную воду или воду, смешиваемую со льдом. В этом случае необходимо обеспечить герметичность и водонепроницаемость опалубки, чтобы не допустить потерь влаги.

Какова температура плавления бетона?

Этот строительный материал относится к огнеупорным и пожаробезопасным, что повышает его популярность в гражданском и промышленном строительстве. При пожаре по внешнему виду бетона можно определить примерную температуру пламени и подобрать лучший способ его тушения:

• +300°C – материал приобретает розоватый оттенок, на его поверхности осаждаются продукты горения;
• +400…+600°C – бетонная конструкция имеет красноватый оттенок, сажа выгорает;
• более +600°C – бетон становится светло-серым.

Бетон под воздействием огня разрушается медленно, постепенно. Если пожар длится долго, то в структуре бетонного элемента появляются трещины. Температура полного плавления этого материала составляет +1200°C.

Поделиться ссылкой:

Производим и предлагаем продукцию:

Читайте также:

Температура бетона: технологические особенности процесса.

Содержание статьи:

В строительстве важно соблюдать правильную температуру бетона. От нее зависит, насколько хорошо раствор сохранит свои свойства, как быстро будет затвердевать и наберет необходимую прочность. Идеальная температура набора прочности бетона составляет 18-20°.

В этой статье разберемся, как делают измерение температуры бетона и как добиться подходящих условий при зимнем бетонировании и при строительных работах жарким летом.

Технологические особенности процесса

Набор прочности бетона в зависимости от температуры может происходить быстро или медленно. По нормативам ГОСТа и СНиПа нормальные условия для правильного твердения бетона составляют 15-25° тепла и 90-95% влажности. Если температура заливки бетона больше 25°, необходимо вводить повышающий коэффициент.

Для измерения температуры набора прочности бетона используют специальные технические термометры. Они бывают разных видов: инфракрасные, биметаллические, беспроводные.

Процесс созревания бетона можно разделить на два этапа:

• Схватывание – внутренние химические процессы в растворе уже начинаются, но сама смесь все еще сохраняет подвижность. Постоянное помешивание раствора на этом этапе не дает начаться процессу твердения. Срок схватывания напрямую зависит от температуры окружающий среды: при +20° – схватывание начинается через 1,5 – 2 часа и длится около часа, а при 0 – +1° процесс запустится лишь через 6 – 10 часов и будет длиться около 15-18 часов.
• Твердение бетона начинается сразу после схватывания. Для того чтобы раствор набрал прочность, соответствующую маркировке продукта, необходимо подождать от двух недель до нескольких месяцев. Существует прямая зависимость прочности бетона от температуры окружающей среды – чем холоднее на улице, тем дольше будет нарастать прочность.

Спустя месяц после заливки набор прочности не заканчивается, а продолжается еще несколько лет. 28 дней необходимо лишь для набора заявленных характеристик.

Температура бетона при зимнем бетонировании

Одна из основных сложностей зимнего строительства – соблюсти необходимую температуру заливки бетона.

Если бетон замерз, то процесс твердения остановится, и начнется снова только после оттаивания. Характеристики такого раствора могут существенно снизиться. Это происходит потому что вода, входящая в состав раствора, превращается в лед и разрушает хрупкие связи внутри смеси.

Технология строительства допускает один цикл заморозки – оттаивания. При этом для полноценного оттаивания бетону необходимо прогреться хотя бы до +10° в течение 3 суток. В более теплых условиях срок может быть чуть меньше.

Чтобы не допустить заморозки состава при зимнем бетонировании используют разнообразные способы сохранения температуры бетона. Всех их можно выделить в две большие группы:

1. Внутренние. Этот способ подразумевает использование специальных противоморзных добавок (ПМД). В состав ПМД входят особые химические соединения, которые не дают раствору замерзнуть раньше, чем закончится схватывание смеси. При использовании такого способа важно понимать, что даже самые качественные добавки не дадут смеси набрать марочную прочность при серьезной минусовой температуре. Они лишь помогают бетону схватиться, набрать около 25-30% прочности, затем смесь замерзает. После разморозки процесс твердения запустится снова.
2. Внешние. К этому типу относятся прогрев залитого бетона тепловыми пушками, использование полиэтилена для укрывания строительной площадки, электропрогрев раствора с помощью погружных электродов, инфракрасный прогрев и другие способы.

Зависимость прочности бетона от температуры вынуждает использовать разные методы прогрева. Практика опытных строителей показывает, что сочетание внешних и внутренних способов дают наиболее стабильный и предсказуемый эффект.

Бетонирование при жаркой погоде

Не только мороз, но и слишком жаркая погода могут помешать правильному процессу твердения бетона. Твердение – химический процесс, если вода из раствора под воздействием высокой температуры, испаряется раньше, чем будут созданы прочные цементные связи, бетон может покрыться трещинами и даже раскрошиться.

Чтобы избежать этого, нужно придерживаться нескольких принципов:

• соблюдать режим строительства и все работы по заливке бетона вести утром или вечером, но не в полдень;
• использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых в 1,5-2 раза больше марки бетона;
• постоянно увлажнять заливку, например, поливать поверхность водой из шланга со специальной рассеивающей насадкой;
• регулярно делать измерение температуры бетона, чтобы не пропустить момент, когда потребуются кардинальные меры по охлаждению, например, использование чешуйчатого льда.

Итоги

Набор прочности бетона в зависимости от температуры может быть быстрым и медленным. Если раствор заливают в холодное время года, нужно позаботиться о внешних и внутренних способах обогрева площадки. При летнем бетонировании важно не допустить пересыхания. Для этого используют специальные быстротвердеющие портландцементы и постоянно увлажняют состав водой.

Если Вас интересует наш бетон или бетонная смесь позвоните нам — +7 (495) 505-46-60

Также вы можете ознакомиться с ценами и нашей продукцией

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия (с Поправкой)

ГОСТ 7473-2010

Группа Ж13

МКС 91.100.30

Дата введения 2012-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-2009* «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения»
________________
* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона «НИИЖБ» — филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (дополнение 2 к приложению Д протокола N 37 от 6-7 октября 2010 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

При какой температуре заливают бетон, оптимальная температура твердения бетона

Одним из важных критериев набора бетоном требуемой прочности (прочность на сжатие) является температура его твердения. Несоблюдения температурного режима на строительной площадке может вылиться в значительное увеличение сроков сдачи объекта или, что значительно хуже, в изъяны будущей конструкции.

Именно поэтому еще на этапе планирования монолитных работ необходимо четко уяснить, при какой температуре заливают бетон. За эталонные условия, при которых бетон набирает максимальную (марочную) прочность за 28 суток принято считать +20°C. Этот показатель обозначается R28 и принимается равным единице при данных условиях. В других ситуациях прочность принимает дробное значение. Так 0,3 R28 означает 30% проектной прочности.

Зависимость прочности бетона от температуры и времени выдерживания представлена в таблице:

Прочность бетона от температуры и времени

Данные в таблице приведены для лабораторных условий и марок цементов, имеющих нормальную скорость твердения. В реальных же условиях и температура меняется в значительных диапазонах, и раствор может иметь разные характеристики. Поэтому рекомендуется немного увеличивать сроки выдерживания.

Заливка бетона при низких и высоких температурах

Основной совет, который можно дать людям, которые строят что-то своими руками, не прибегая к профессиональной помощи и технике, это заливать бетон летом при температурах выше 10°C (в крайнем случае – выше 5°C). Тогда бетон затвердеет в нужной степени за достаточно короткий срок.

Если же температура за время выдерживания может опуститься ниже 5°C, то следует подумать о технологиях прогрева бетона или сохранения выделяемого им тепла. Особенно это актуально в первые дни, когда происходит схватывание. Если в это время вода в растворе кристализуется, то лед попросту разорвет образовавшиеся связи цемента с наполнителем и конечное изделие получится крайне хрупким.

С другой стороны при температурах выше 30°C возникает проблема чрезмерного испарения влаги из тела бетона, что также негативно сказывается на его качестве. В этом случае залитый бетон необходимо накрывать защитной пленкой и периодически поливать его поверхность водой.

Для измерения температуры можно использовать бесконтактный термометр (пирометр), например, такой, как на видео:

Прочность бетона при распалубке и его нагрузка

Распалубку бетона можно проводить при достижении прочности в районе 50%, то есть на третий день при температуре воздуха 20°C. При достижении им 60-70% допускается производить частичную нагрузку конструкции.

Влияние отрицательных температур на бетон

Бетон сильно подвержен влиянию температуры окружающей среды. Причем это относится не только к готовому изделию, но и к цементной смеси на этапе производства. При отклонении от нормативной температуры, которая составляет 200С, процесс твердения замедляется или вообще прекращается. Так, при понижении температуры с 20 до 5 0С схватывание замедляется почти в пять раз. Твердение бетона останавливается при температуре 0 0Си ниже. Причина этому – наличие воды в бетоне. Она превращается в лед и процесс заканчивается. Если температура окружающей среды ниже, то применяют специальные присадки, или меры по созданию нужной температуры воздуха.

Выделяют две стадии твердения бетона:

• Схватывание.
• Затвердевание.

Схватывание происходит довольно быстро, и если замораживание бетонной смеси начнется до наступления второй стадии, то разрушатся частицы цементного клея и процесс станет необратимым.

Стадия затвердевания, она же гидратация, длится несколько дней. Как понятно из названия при этой стадии необходима вода, которая взаимодействует с цементом. Поэтому понижение температуры в это время не смертельно, но твердение останавливается. Оно не возобновится, пока вода не растает и не активизирует процесс. Однако бесследно кристаллизация не проходит. Структура бетона меняется, уменьшается сцепление с арматурой и вследствие чего прочность изделия. Самое неудобное время для бетонирования поздняя осень, когда случаются неожиданные заморозки, а бетон используется безо всяких добавок. Максимальныйурон наносится верхней части изделия, и она может потрескаться. Ведь вода имеет меньшую плотность и поднимается вверх.

Постоянное замораживание и оттаивание во второй стадии твердения бетона также сильно снижает прочность. Именно поэтому разработаны специальные технологии бетонирования при отрицательных температурах. Бетонирование можно вести при температуре до -25 0С. Поддержание нормальных условий необходимо соблюсти хотя бы до достижения минимальной прочности, при которой можно сооружение выдержит требуемые нагрузки.

Замораживание и оттаивание также влияет и на готовую продукцию. Бетон – гигроскопичный материал (способный впитывать воду), поэтому увеличение частиц воды вызывает трещины и вследствие чего снижение прочности. Именно поэтому важно подобрать бетонную смесь с правильной маркой по морозостойкости (количество циклов замораживания/оттаивания, которое выдерживает бетон и теряет не более 5% прочности).

Свойства бетона при повышенных температурах

Огнестойкость бетонных конструктивных элементов зависит от тепловых, механических и деформационных свойств бетона. Эти свойства значительно зависят от температуры, а также от состава и характеристик бетонной смеси, а также от скорости нагрева и других условий окружающей среды. В этой главе описаны основные характеристики бетона. Обсуждаются различные свойства, которые влияют на характеристики огнестойкости, а также роль этих свойств в огнестойкости.Представлено изменение термических, механических, деформационных и откольных свойств в зависимости от температуры для различных типов бетона.

1. Введение

Бетон широко используется в качестве основного конструкционного материала в строительстве благодаря многочисленным преимуществам, таким как прочность, долговечность, простота изготовления и негорючие свойства, которыми он обладает по сравнению с другими строительными материалами. Бетонные конструктивные элементы при использовании в зданиях должны удовлетворять соответствующим требованиям пожарной безопасности, указанным в строительных нормах [1–4].Это связано с тем, что пожар представляет собой одно из самых тяжелых условий окружающей среды, которым могут подвергаться конструкции; поэтому обеспечение соответствующих мер противопожарной безопасности для элементов конструкции является важным аспектом проектирования здания.

Меры противопожарной безопасности конструктивных элементов измеряются с точки зрения огнестойкости, которая представляет собой продолжительность, в течение которой конструктивный элемент проявляет сопротивление в отношении структурной целостности, устойчивости и передачи температуры [5, 6]. Бетон обычно обеспечивает лучшую огнестойкость из всех строительных материалов [7].Такая превосходная огнестойкость обусловлена ​​материалами, составляющими бетон (например, цемент и заполнители), которые при химическом соединении образуют материал, который является по существу инертным, имеет низкую теплопроводность, высокую теплоемкость и более медленное ухудшение прочности с температурой. Именно эта низкая скорость теплопередачи и потери прочности позволяют бетону действовать как эффективный противопожарный щит не только между соседними помещениями, но и защищать себя от повреждений от огня.

Поведение бетонного конструктивного элемента, подверженного воздействию огня, частично зависит от тепловых, механических и деформационных свойств бетона, из которого он состоит.Подобно другим материалам, теплофизические, механические и деформационные свойства бетона существенно меняются в диапазоне температур, связанных с пожарами в зданиях. Эти свойства меняются в зависимости от температуры и зависят от состава и характеристик бетона. Прочность бетона существенно влияет на его свойства как при комнатной, так и при высоких температурах. Свойства высокопрочного бетона (HSC) изменяются в зависимости от температуры иначе, чем свойства бетона нормальной прочности (NSC).Это изменение более выражено для механических свойств, на которые влияют прочность, влажность, плотность, скорость нагрева, количество микрокремнезема и пористость.

На практике огнестойкость элементов конструкций оценивалась в основном с помощью стандартных огнестойких испытаний [8]. Однако в последние годы использование численных методов для расчета огнестойкости элементов конструкции получает все большее распространение, поскольку эти методы расчета намного менее затратны и требуют много времени [9].Когда элемент конструкции подвергается определенному температурно-временному воздействию во время пожара, это воздействие вызовет предсказуемое распределение температуры в элементе. Повышенные температуры вызывают деформации и изменения свойств материалов, из которых изготовлен элемент конструкции. Зная о деформациях и изменениях свойств, можно применять обычные методы строительной механики для прогнозирования характеристик огнестойкости конструктивного элемента. Наличие свойств материала при повышенной температуре позволяет использовать математический подход для прогнозирования огнестойкости элементов конструкции [10, 11].

Очевидно, общая информация о свойствах бетона при комнатной температуре редко применима для расчета огнестойкости [12]. Поэтому крайне важно, чтобы практикующий специалист по пожарной безопасности знал, как расширить, исходя из априорных соображений, полезность скудных данных о свойствах, которые могут быть собраны из технической литературы. Кроме того, знание уникальных характеристик, таких как растрескивание бетона в результате пожара, имеет решающее значение для определения огнестойкости бетонных элементов конструкции.

2. Свойства, влияющие на огнестойкость

2.1. Общие

На огнестойкость железобетонных (ЖБИ) элементов влияют характеристики составляющих материалов, а именно, бетона и арматурной стали. К ним относятся (а) термические свойства, (б) механические свойства, (в) деформационные свойства и (г) специфические характеристики материала, такие как растрескивание бетона. Тепловые свойства определяют степень передачи тепла конструктивному элементу, тогда как механические свойства составляющих материалов определяют степень потери прочности и ухудшения жесткости элемента.Деформационные свойства вместе с механическими свойствами определяют степень деформаций и деформаций в элементе конструкции. Кроме того, растрескивание бетона, вызванное огнем, может играть значительную роль в пожарных характеристиках элементов RC [13]. Все эти свойства изменяются в зависимости от температуры и зависят от состава и характеристик бетона, а также арматурной стали [12]. Изменение свойств бетона, вызванное температурой, намного сложнее, чем изменение свойств арматурной стали, из-за миграции влаги, а также из-за значительного различия ингредиентов в различных типах бетона.Таким образом, основное внимание в этой главе уделяется влиянию температуры на свойства бетона. Влияние температуры на свойства стальной арматуры можно найти в [4, 12].

Бетон доступен в различных формах, и его часто группируют по различным категориям в зависимости от веса (как бетон с нормальным весом и легкий бетон), прочности (как бетон с нормальной прочностью, высокой прочности и сверхвысокой прочности), наличия волокон (как простой бетон). и бетон, армированный фиброй), и производительность (как обычный бетон, так и бетон с высокими эксплуатационными характеристиками).Специалисты по пожарной безопасности также подразделяют бетон с нормальным весом на силикатный (кремнистый) и карбонатный (известняковый) бетон, в соответствии с составом основного заполнителя. Кроме того, когда небольшое количество прерывистых волокон (стальных или полипропиленовых) добавляется к бетонной смеси для улучшения характеристик, этот бетон называют бетоном, армированным фиброй (FRC). В этом разделе в основном обсуждаются различные свойства обычного бетона. Подчеркивается влияние прочности, веса и волокон на свойства бетона при повышенных температурах.

Традиционно прочность на сжатие бетона составляла от 20 до 50 МПа, который классифицируется как бетон нормальной прочности (НБК). В последние годы стал широко доступен бетон с прочностью на сжатие в диапазоне от 50 до 120 МПа, который называют высокопрочным бетоном (HSC). Когда прочность на сжатие превышает 120 МПа, его часто называют бетоном со сверхвысокими характеристиками (UHP). Прочность бетона ухудшается с температурой, и на скорость деградации сильно влияет прочность бетона на сжатие.

2.2. Термические свойства

Термическими свойствами, которые влияют на повышение и распределение температуры в бетонном элементе конструкции, являются теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность и потеря массы.

Теплопроводность — это свойство материала проводить тепло. Бетон содержит влагу в различных формах, и тип и количество влаги оказывают значительное влияние на теплопроводность. Теплопроводность обычно измеряется с помощью методов испытаний в «установившемся режиме» или «в переходных режимах» [14].Переходные методы предпочтительнее для измерения теплопроводности влажного бетона, чем стационарные методы [15–17], поскольку физико-химические изменения бетона при более высоких температурах вызывают прерывистое направление теплового потока. В среднем теплопроводность обычного бетона нормальной прочности при комнатной температуре составляет от 1,4 до 3,6 Вт / м- ° C [18].

Удельная теплоемкость — это количество тепла на единицу массы, необходимое для изменения температуры материала на один градус, и часто выражается в терминах тепловой (теплоемкости), которая является произведением удельной теплоемкости и плотности.На удельную теплоемкость сильно влияют влажность, тип заполнителя и плотность бетона [19–21]. До 1980-х годов изменение удельной теплоемкости в зависимости от температуры определялось с помощью адиабатической калориметрии. С 1980-х годов дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) была наиболее часто используемой техникой для построения карты кривой за один цикл температурной развертки при желаемой скорости нагрева [22, 23]. К сожалению, точность метода DSC при определении вклада явной теплоты в кажущуюся удельную теплоемкость может быть не очень хорошей (иногда она может составлять всего ± 20 процентов).Скорость повышения температуры в тестах DSC обычно составляет 5 ° C · мин ^-1 . При более высоких скоростях нагрева пики на кривых ДСК имеют тенденцию сдвигаться к более высоким температурам и становятся более резкими. Для температур выше 600 ° C также используется высокотемпературный дифференциальный термический анализатор (DTA) для оценки удельной теплоемкости.

Температуропроводность материала определяется как отношение теплопроводности к объемной удельной теплоемкости материала [24]. Он измеряет скорость передачи тепла от открытой поверхности материала к внутренним слоям.Чем больше коэффициент диффузии, тем быстрее поднимается температура на определенной глубине в материале [12]. Подобно теплопроводности и удельной теплоемкости, коэффициент температуропроводности изменяется с повышением температуры в материале. Температуропроводность « можно рассчитать с помощью соотношения

где — теплопроводность, — плотность, — удельная теплоемкость материала.

Плотность в высушенном в печи состоянии — это масса единицы объема материала, включающей само твердое вещество и поры, заполненные воздухом.При повышении температуры такие материалы, как бетон, которые имеют большое количество влаги, будут испытывать потерю массы в результате испарения влаги из-за химических реакций. Предполагая, что материал изотропен в отношении его дилатометрического поведения, его плотность (или масса) при любой температуре можно рассчитать по термогравиметрическим и дилатометрическим кривым [24].

2.3. Механические свойства

К механическим свойствам, определяющим огнестойкость элементов RC, относятся прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости и реакция на растяжение составляющих материалов при повышенных температурах.

Прочность бетона на сжатие при повышенной температуре имеет первостепенное значение для расчета огнестойкости. Прочность бетона на сжатие при температуре окружающей среды зависит от водоцементного отношения, переходной зоны на границе раздела заполнитель-паста, условий твердения, типа и размера заполнителя, типов добавок и типа напряжения [25]. При высокой температуре на прочность на сжатие сильно влияют прочность при комнатной температуре, скорость нагрева и связующие вещества в замесе (например, микрокремнезем, летучая зола и шлак).В отличие от термических свойств при высокой температуре, механические свойства бетона хорошо изучены. Снижение прочности в HSC не является постоянным, и, как сообщают различные авторы, наблюдаются значительные различия в потере прочности.

Прочность бетона на растяжение намного ниже, чем прочность на сжатие, из-за легкости, с которой трещины могут распространяться под действием растягивающих нагрузок [26]. Бетон является слабым при растяжении, и для NSC предел прочности на разрыв составляет только 10% от его прочности на сжатие, а для HSC коэффициент прочности на растяжение еще больше снижается.Таким образом, предел прочности бетона при растяжении часто не учитывается при расчетах прочности при комнатной и повышенных температурах. Однако это важное свойство, поскольку трещины в бетоне обычно возникают из-за растягивающих напряжений, а структурное повреждение элемента при растяжении часто возникает из-за развития микротрещин [26]. В условиях пожара прочность бетона на растяжение может быть еще более важной в случаях, когда в бетонном элементе конструкции происходит выкрашивание из-за пожара [27]. Прочность бетона на растяжение зависит почти от тех же факторов, что и прочность бетона на сжатие [28, 29].

Еще одно свойство, влияющее на огнестойкость, — это модуль упругости бетона, который уменьшается с температурой. При высокой температуре разрушение гидратированных цементных продуктов и разрыв связей в микроструктуре цементного теста снижает модуль упругости, и степень снижения зависит от потери влаги, ползучести при высокой температуре и типа заполнителя.

2.4. Деформационные свойства

Деформационными свойствами, определяющими огнестойкость железобетонных элементов, являются тепловое расширение и ползучесть бетона и арматуры при повышенных температурах.Кроме того, переходная деформация, возникающая при повышенных температурах в бетоне, может усилить деформации в подверженных пожару бетонных конструктивных элементах.

Термическое расширение характеризует расширение (или усадку) материала, вызванное нагревом, и определяется как расширение (усадка) единицы длины материала при повышении температуры бетона на один градус. Коэффициент теплового расширения определяется как процентное изменение длины образца на градус повышения температуры.Расширение считается положительным, когда материал удлиняется, и отрицательным (усадкой), когда он укорачивается. Как правило, тепловое расширение материала зависит от температуры и оценивается с помощью дилатометрической кривой, которая является записью частичного изменения линейного размера твердого тела при постоянно увеличивающейся или понижающейся температуре [24]. Тепловое расширение является важным свойством для прогнозирования тепловых напряжений, возникающих в элементе конструкции в условиях пожара.На тепловое расширение бетона обычно влияют тип цемента, содержание воды, тип заполнителя, температура и возраст [15, 30].

Ползучесть, часто называемая деформацией ползучести, определяется как пластическая деформация материала, зависящая от времени. При нормальных напряжениях и температурах окружающей среды деформации из-за ползучести незначительны. Однако при более высоких уровнях напряжения и повышенных температурах скорость деформации, вызванной ползучестью, может быть значительной. Следовательно, основными факторами, влияющими на ползучесть, являются температура, уровень напряжений и их продолжительность [31].Ползучесть бетона обусловлена ​​наличием воды в его микроструктуре [32]. Удовлетворительного объяснения ползучести бетона при повышенных температурах нет.

Переходная деформация возникает при первом нагреве бетона и не зависит от времени. В основном это вызвано термической несовместимостью заполнителя и цементного теста [6]. Переходная деформация бетона, аналогичная деформации при высокотемпературной ползучести, представляет собой сложное явление, на которое влияют такие факторы, как температура, прочность, влажность, нагрузка и пропорции смеси.

2.5. Выкрашивание

Помимо термических, механических и деформационных свойств, еще одним свойством, которое оказывает значительное влияние на огнестойкость бетонного конструктивного элемента, является выкрашивание [33]. Это свойство уникально для бетона и может быть определяющим фактором при определении огнестойкости структурного элемента RC [34]. Отслаивание определяется как разрыв слоев (кусков) бетона с поверхности бетонного элемента, когда он подвергается воздействию высоких и быстро растущих температур, например, при пожарах.Отслаивание может произойти вскоре после воздействия быстрого нагрева и может сопровождаться сильными взрывами или может произойти на более поздних стадиях пожара, когда бетон стал настолько слабым после нагрева, что при образовании трещин куски бетона отваливаются от поверхности. конкретный член. Последствия ограничены, пока степень повреждения невелика, но обширное растрескивание может привести к ранней потере стабильности и целостности. Кроме того, при растрескивании более глубокие слои бетона подвергаются воздействию высоких температур, что увеличивает скорость передачи тепла внутренним слоям элемента, включая арматуру.Когда арматура подвергается прямому воздействию огня, температура в арматуре повышается с очень высокой скоростью, что приводит к более быстрому снижению прочности (емкости) элемента конструкции. Потеря прочности арматуры в сочетании с потерей бетона из-за растрескивания значительно снижает огнестойкость элемента конструкции [35, 36].

Хотя растрескивание может происходить во всех типах бетона, HSC более подвержен растрескиванию, вызванному огнем, чем NSC, из-за его низкой проницаемости и более низкого водоцементного отношения по сравнению с NSC.Вызванное огнем растрескивание дополнительно зависит от ряда факторов, включая проницаемость бетона, тип воздействия огня и прочность бетона на растяжение [34, 37–40]. Таким образом, информация о проницаемости и прочности бетона на разрыв, которые изменяются в зависимости от температуры, имеет решающее значение для прогнозирования выкрашивания бетонных элементов в результате пожара.

3. Термические свойства бетона при повышенных температурах

Термическими свойствами, которые определяют зависящие от температуры свойства бетонных конструкций, являются теплопроводность, удельная теплоемкость (или теплоемкость) и потеря массы.На эти свойства существенно влияют тип заполнителя, влажность и состав бетонной смеси. Существует множество программ испытаний для определения термических свойств бетона при повышенных температурах [16, 41–44]. Подробный обзор влияния температуры на термические свойства различных типов бетона дан Khaliq [45], Kodur et al. [46] и Флинн [47].

3.1. Теплопроводность

Теплопроводность бетона при комнатной температуре находится в пределах 1.4 и 3,6 Вт / м ° К и зависит от температуры [18]. На рисунке 1 показано изменение теплопроводности НБК в зависимости от температуры на основе опубликованных данных испытаний и эмпирических зависимостей. Данные испытаний собраны Халиком [45] из разных источников на основе экспериментальных данных [16, 20, 21, 24, 44, 48] и эмпирических соотношений в различных стандартах [4, 15]. Вариации измеренных данных испытаний показаны заштрихованной областью на рисунке 1, и это изменение в отчетных данных по теплопроводности в основном связано с содержанием влаги, типом заполнителя, условиями испытаний и методами измерения, используемыми в экспериментах [15, 18–20 , 41].Следует отметить, что существует очень мало стандартизованных методов измерения тепловых свойств. На Рисунке 1 также показаны верхняя и нижняя границы значений теплопроводности в соответствии с положениями EC2, и этот диапазон относится к всем типам заполнителей. Тем не менее, теплопроводность, показанная на рисунке 1, в соответствии с соотношениями ASCE, применима для бетона с карбонатными заполнителями.

Общая теплопроводность постепенно уменьшается с температурой, и это снижение зависит от свойств бетонной смеси, в частности, от влажности и проницаемости.Эта тенденция к снижению теплопроводности может быть объяснена изменением содержания влаги с повышением температуры [18].

Теплопроводность HSC выше, чем у NSC, благодаря низкому соотношению w / c и использованию различных связующих в HSC [49]. Обычно теплопроводность HSC находится в диапазоне от 2,4 до 3,6 Вт / м · К при комнатной температуре. Теплопроводность бетона, армированного фиброй (как стальным, так и полипропиленовым), почти соответствует той же тенденции, что и у обычного бетона, и ближе к теплопроводности HSC.Таким образом, сделан вывод об отсутствии значительного влияния волокон на теплопроводность бетона в диапазоне температур 20–800 ° C [27].

3.2. Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость бетона при комнатной температуре варьируется в диапазоне от 840 Дж / кг · К до 1800 Дж / кг · К для различных типов заполнителей. Часто удельную теплоемкость выражают через теплоемкость, которая является произведением удельной теплоемкости и плотности бетона. Удельная теплоемкость чувствительна к различным физическим и химическим превращениям, происходящим в бетоне при повышенных температурах.Это включает испарение свободной воды при температуре около 100 ° C, диссоциацию Ca (OH) ₂ на CaO и H ₂ O между 400–500 ° C и кварцевое преобразование некоторых агрегатов при температуре выше 600 ° C [ 24]. Поэтому удельная теплоемкость сильно зависит от содержания влаги и значительно увеличивается с увеличением отношения воды к цементу.

Халик и Кодур [27] собрали результаты измерений удельной теплоемкости различных бетонов из различных исследований [16, 20, 24, 41, 44, 48]. На рис. 2 показано изменение удельной теплоемкости NSC в зависимости от температуры, как сообщалось в различных исследованиях, основанных на данных испытаний и различных стандартах.Удельная теплоемкость бетона остается почти постоянной до 400 ° C, затем увеличивается примерно до 700 ° C, а затем остается постоянной в диапазоне от 700 до 800 ° C. Из различных факторов тип заполнителя оказывает значительное влияние на удельную теплоемкость (теплоемкость) бетона. Этот эффект зафиксирован в соотношениях ASCE для удельной теплоемкости бетона [15]. Бетон из карбонатного заполнителя имеет более высокую удельную теплоемкость (теплоемкость) в диапазоне температур 600–800 ° C, и это вызвано эндотермической реакцией, которая возникает в результате разложения доломита и поглощает большое количество энергии [12].Эта высокая теплоемкость в бетоне с карбонатным заполнителем помогает свести к минимуму растрескивание и повысить огнестойкость элементов конструкции.

По сравнению с NSC, HSC демонстрирует несколько меньшую удельную теплоемкость в диапазоне температур 20–800 ° C [41]. Наличие волокон также имеет незначительное влияние на удельную теплоемкость бетона. Для бетона с полипропиленовыми волокнами при сжигании полипропиленовых волокон образуются микроканалы для выпуска пара; и, следовательно, количество поглощенного тепла меньше при обезвоживании химически связанной воды; таким образом, его удельная теплоемкость снижается в диапазоне температур 600–800 ° C.Однако бетон со стальной фиброй показывает более высокую удельную теплоемкость в диапазоне температур 400–800 ° C, что можно объяснить дополнительным теплом, поглощаемым при обезвоживании химически связанной воды.

3.3. Потеря массы

В зависимости от плотности бетон обычно подразделяют на две основные группы: (1) бетон с нормальным весом с плотностью от 2150 до 2450 кг · м ^–3 ; и (2) легкие бетоны плотностью от 1350 до 1850 кг · м ⁻³ . Плотность или масса бетона уменьшается с повышением температуры из-за потери влаги.На удержание массы бетона при повышенных температурах сильно влияет тип заполнителя [21, 44].

На рис. 3 показано изменение массы бетона в зависимости от температуры для бетонов, изготовленных из карбонатных и кремнистых заполнителей. Потеря массы минимальна как для карбонатных, так и для кремнистых заполнителей при температуре примерно до 600 ° C. Однако тип заполнителя оказывает значительное влияние на потерю массы бетона при температуре выше 600 ° C. В случае бетона из кремнистого заполнителя потеря массы незначительна даже при температуре выше 600 ° C.Однако при температуре выше 600 ° C бетон с карбонатным заполнителем имеет больший процент потери массы по сравнению с бетоном с кремнистым заполнителем. Этот более высокий процент потери массы в бетоне с карбонатным заполнителем объясняется диссоциацией доломита в карбонатном заполнителе при температуре около 600 ° C [12].

Прочность бетона не оказывает значительного влияния на потерю массы, и, следовательно, HSC демонстрирует ту же тенденцию в потере массы, что и NSC. Потеря массы для бетона, армированного фиброй, такая же, как и для обычного бетона при температуре до 800 ° C.При температуре выше 800 ° C потеря массы HSC, армированного стальным волокном, немного ниже, чем у простого HSC.

4. Механические свойства бетона при повышенных температурах

Механические свойства, которые имеют первостепенное значение при расчете огнестойкости, включают прочность на сжатие, прочность на растяжение, модуль упругости и реакцию на напряжение-деформацию при сжатии. Механические свойства бетона при повышенных температурах широко изучены в литературе по сравнению с термическими свойствами [12, 39, 50–52].Испытания механических свойств при высоких температурах обычно проводят на образцах бетона, которые обычно представляют собой цилиндры или кубы разных размеров. В отличие от измерений свойств при комнатной температуре, где размеры образцов указаны в соответствии со стандартами, высокотемпературные механические свойства обычно выполняются на широком диапазоне размеров образцов из-за отсутствия стандартизированных спецификаций испытаний для проведения испытаний механических свойств при высоких температурах [53, 54].

4.1. Прочность на сжатие

На рисунках 4 и 5 показано изменение соотношения прочности на сжатие для NSC и HSC при повышенных температурах, соответственно, с верхней и нижней границами (заштрихованной области), показывающими изменение диапазона представленных данных испытаний.На этих рисунках также показано изменение прочности на сжатие, полученное с использованием Еврокода [4], ASCE [15] и Kodur et al. [46] отношения; На рис. 4 показаны большие, но однородные вариации скомпилированных данных испытаний для НБК в диапазоне температур 20–800 ° C. Однако на рис. 5 показано большее изменение прочности на сжатие HSC при температуре в диапазоне от 200 ° C до 500 ° C и меньшее отклонение выше 500 ° C. Это в основном связано с тем, что для HSC при температурах выше 500 ° C было зарегистрировано меньше точек данных испытаний, либо из-за возникновения растрескивания в бетоне, либо из-за ограничений в испытательной аппаратуре.Однако более широкий разброс наблюдается для NSC в этом диапазоне температур (выше 500 ° C) по сравнению с HSC, как показано на рисунках 4 и 5. Это в основном из-за большего количества точек данных испытаний, указанных для NSC в литературе и также из-за меньшей склонности НБК к растрескиванию под огнем. В целом разброс механических свойств бетона при сжатии при высоких температурах довольно велик. Эти отклонения от различных испытаний могут быть объяснены использованием различных скоростей нагрева или нагрузки, размера образца и отверждения, условий при испытании (содержание влаги и возраст образца) и использования добавок.

В случае НБК прочность бетона на сжатие незначительно зависит от температуры до 400 ° C. NSC обычно очень проницаемы и позволяют легко рассеивать поровое давление за счет водяного пара. С другой стороны, использование различных связующих в HSC дает превосходную и плотную микроструктуру с меньшим количеством гидроксида кальция, что обеспечивает положительный эффект на прочность на сжатие при комнатной температуре [55]. Такие связующие, как использование шлака и микрокремнезема, дают наилучшие результаты для улучшения прочности на сжатие при комнатной температуре, что объясняется плотной микроструктурой.Однако, как упоминалось ранее, компактная микроструктура очень непроницаема и при высокой температуре становится вредной, поскольку не позволяет влаге уйти, что приводит к увеличению порового давления и быстрому развитию микротрещин в HSC, что приводит к более быстрому ухудшению прочности и возникновению выкрашивания [27, 56, 57]. Наличие в бетоне стальной фибры помогает замедлить потерю прочности при повышенных температурах [44, 58].

Среди факторов, которые напрямую влияют на прочность на сжатие при повышенных температурах, — начальное отверждение, содержание влаги во время испытаний, а также добавление примесей и микрокремнезема в бетонную смесь [59–63].Эти факторы не рассматриваются в литературе, и нет данных испытаний, которые показывают влияние этих факторов на высокотемпературные механические свойства бетона.

Другой основной причиной значительного разброса характеристик прочности бетона при высоких температурах является использование различных условий испытаний (таких как скорость нагрева и скорость деформации) и процедур испытаний (испытание на прочность в горячем состоянии и испытание на остаточную прочность) из-за отсутствия стандартизированных методов испытаний для проведения испытаний свойств [46].

4.2. Прочность на растяжение

Прочность бетона на растяжение намного ниже, чем прочность на сжатие, поэтому предел прочности бетона на растяжение часто не учитывается при расчетах прочности при комнатной и повышенных температурах. Однако с точки зрения огнестойкости это важное свойство, потому что растрескивание в бетоне, как правило, происходит из-за растягивающих напряжений, а структурное повреждение элемента при растяжении часто возникает из-за развития микротрещин [26]. В условиях пожара прочность бетона на растяжение может быть даже более важной в случаях, когда в бетонном элементе происходит выкрашивание из-за пожара [27].Таким образом, информация о прочности на разрыв HSC, которая изменяется в зависимости от температуры, имеет решающее значение для прогнозирования вызванного огнем растрескивания в элементах HSC.

На рис. 6 показано изменение отношения прочности на разрыв для NSC и HSC в зависимости от температуры, как сообщалось в предыдущих исследованиях и положениях Еврокода [4, 64–66]. Отношение прочности на разрыв при данной температуре к прочности на разрыв при комнатной температуре показано на рисунке 6. Заштрихованный участок на этом графике показывает диапазон изменения прочности на разрыв при расщеплении, полученный различными исследователями для NSC с обычными заполнителями.Снижение предела прочности НБК при растяжении с температурой можно объяснить слабой микроструктурой НБК, позволяющей образовывать микротрещины. При температуре 300 ° C бетон теряет около 20% своей начальной прочности на разрыв. Выше 300 ° C прочность на разрыв НБК снижается быстрыми темпами из-за более выраженного термического повреждения в виде микротрещин и достигает примерно 20% от его начальной прочности при 600 ° C.

HSC испытывает быструю потерю прочности на разрыв при более высоких температурах из-за развития порового давления в плотных микроструктурированных HSC [55].Добавление стальной фибры к бетону увеличивает его прочность на разрыв, и это увеличение может быть на 50% выше при комнатной температуре [67, 68]. Кроме того, прочность на разрыв бетона, армированного стальной фиброй, снижается медленнее, чем у простого бетона, в диапазоне температур 20–800 ° C [69]. Эта повышенная прочность на растяжение может замедлить распространение трещин в элементах конструкции из бетона, армированного стальными волокнами, и очень полезна, когда элемент подвергается изгибающим напряжениям.

4.3. Модуль упругости

Модуль упругости () различных бетонов при комнатной температуре варьируется в широком диапазоне, от 5,0 × 10 ³ до 35,0 × 10 ³ МПа, и зависит в основном от водоцементного отношения в смеси. , возраст бетона, метод кондиционирования, а также количество и характер заполнителей. Модуль упругости быстро уменьшается с повышением температуры, и частичное снижение существенно не зависит от типа заполнителя [70].Однако из других исследований [38, 71] выясняется, что модуль упругости нормальных бетонов уменьшается с повышением температуры более быстрыми темпами, чем у легких бетонов.

На рисунке 7 показано изменение отношения модуля упругости при заданной температуре к модулю упругости при комнатной температуре для NSC и HSC [4, 19, 72]. Из рисунка видно, что тенденция потери модуля упругости обоих бетонов с температурой аналогична, но есть значительные различия в представленных данных испытаний.Модуль разрушения как в NSC, так и в HSC может быть отнесен к чрезмерным термическим напряжениям и физическим и химическим изменениям в микроструктуре бетона.

4.4. Реакция на напряжение-деформацию

Механический отклик бетона обычно выражается в виде соотношений напряжение-деформация, которые часто используются в качестве исходных данных в математических моделях для оценки огнестойкости бетонных элементов конструкции. Как правило, из-за снижения прочности на сжатие и увеличения пластичности бетона наклон кривой напряжения-деформации уменьшается с повышением температуры.Прочность бетона оказывает значительное влияние на деформационную реакцию как при комнатной, так и при повышенных температурах.

Рисунки 8 и 9 иллюстрируют стресс-деформационную реакцию НСК и ГСК, соответственно, при различных температурах [72, 73]. При всех температурах и NSC, и HSC демонстрируют линейный отклик, за которым следует параболический отклик до пикового напряжения, а затем быстрый нисходящий участок до отказа. В целом установлено, что HSC имеет более крутые и линейные кривые деформации по сравнению с NSC при 20–800 ° C.Температура оказывает значительное влияние на реакцию напряжение-деформацию как NSC, так и HSC, как и скорость повышения температуры. Напряжение, соответствующее пиковому напряжению, начинает увеличиваться, особенно при температуре выше 500 ° C. Это увеличение является значительным, и деформация при пиковом напряжении может в четыре раза превышать деформацию при комнатной температуре. Образцы HSC демонстрируют хрупкую реакцию, о чем свидетельствует постпиковое поведение кривых напряжения-деформации, показанных на рисунке 9 [74]. В случае бетона, армированного фиброй, особенно со стальной фиброй, реакция напряжения на деформацию более пластичная.

5. Деформационные свойства бетона при повышенных температурах

Деформационные свойства, включая тепловое расширение, деформацию ползучести и переходную деформацию, в значительной степени зависят от химического состава, типа заполнителя, а также химических и физических реакций которые возникают в бетоне при нагревании [75].

5.1. Термическое расширение

Бетон обычно расширяется при воздействии повышенных температур. На рисунке 10 показано изменение теплового расширения НБК в зависимости от температуры [4, 15], где заштрихованная часть указывает диапазон данных испытаний, представленных разными исследователями [46, 76].Тепловое расширение бетона увеличивается от нуля при комнатной температуре до примерно 1,3% при 700 ° C, а затем обычно остается постоянным до 1000 ° C. Это увеличение является значительным в диапазоне температур 20–700 ° C и в основном происходит из-за высокого теплового расширения, вызванного составляющими заполнителями и цементным тестом в бетоне. Тепловое расширение бетона осложняется другими факторами, такими как дополнительные изменения объема, вызванные изменением содержания влаги, химическими реакциями (дегидратация, изменение состава), а также ползучестью и микротрещинами в результате неоднородных термических напряжений [18].В некоторых случаях термическая усадка также может быть результатом потери воды из-за нагрева наряду с тепловым расширением, и это может привести к отрицательному изменению общего объема, то есть к усадке, а не к расширению.

Еврокоды [4] учитывают влияние типа заполнителя на изменение теплового расширения, чем у бетона, в зависимости от температуры. Бетон из кремнистого заполнителя имеет более высокое тепловое расширение, чем бетон из карбонатного заполнителя. Тем не менее, положения ASCE [15] предоставляют только один вариант как для кремнистого, так и для карбонатного заполнителя бетона.

Прочность бетона и наличие волокна умеренно влияют на тепловое расширение. Скорость расширения HSC и фибробетона снижается между 600–800 ° C; однако скорость теплового расширения снова увеличивается выше 800 ° C. Замедление теплового расширения в диапазоне 600-800 ° C объясняется потерей химически связанной воды в гидратах, а увеличение расширения выше 800 ° C объясняется размягчением бетона и чрезмерным развитием микро- и макротрещин [77 ].

5.2. Ползучесть и переходные деформации

Зависящие от времени деформации в бетоне, такие как ползучесть и переходные деформации, значительно усиливаются при повышенных температурах под действием сжимающих напряжений [18]. Ползучесть бетона при высоких температурах увеличивается из-за выхода влаги из матрицы бетона. Это явление еще более усиливается из-за рассеивания влаги и потери сцепления в цементном геле (C – S – H). Таким образом, процесс ползучести вызывается и ускоряется в основном двумя процессами: (1) движением влаги и обезвоживанием бетона из-за высоких температур и (2) ускорением в процессе разрыва сцепления.

Переходная деформация возникает при первом нагреве бетона, но не возникает при повторном нагреве [78]. Воздействие высоких температур на бетон вызывает комплексные изменения влажности и химического состава цементного теста. Более того, существует несоответствие в тепловом расширении между цементным тестом и заполнителем. Таким образом, такие факторы, как изменения химического состава бетона и несоответствия в тепловом расширении, приводят к внутренним напряжениям и микротрещинам в компонентах бетона (заполнителя и цементного теста) и приводят к переходным деформациям в бетоне [75].

Обзор литературы показывает, что имеется ограниченная информация о ползучести и переходной деформации бетона при повышенных температурах [46]. Некоторые данные о ползучести бетона при повышенных температурах можно найти в работах Круза [70], Маречаля [79], Гросса [80] и Шнайдера и др. [81]. Андерберг и Теландерссон [82] провели испытания для оценки переходных деформаций и деформаций ползучести при повышенных температурах. Они обнаружили, что предварительно высушенные образцы при уровне напряжения нагрузки 45 и 67,5% были менее подвержены деформации в «положительном направлении» (расширению) под нагрузкой.При предварительном натяжении 22,5% образцы не показали значительной разницы в деформациях. Они также обнаружили, что влияние водонасыщенности не было очень значительным, за исключением свободного теплового расширения (0% предварительной нагрузки), которое оказалось меньше для водонасыщенных образцов.

Khoury et al. [78] изучали деформацию ползучести первоначально влажного бетона при четырех уровнях нагрузки, измеренную во время первого нагрева при 1 ° C / мин. Важной особенностью этих результатов было то, что наблюдалось значительное сокращение под нагрузкой по сравнению со свободными (ненагруженными) тепловыми деформациями.Это сжатие называется «тепловой деформацией, вызванной нагрузкой», и считается, что фактическая термическая деформация состоит из общей тепловой деформации за вычетом термической деформации, вызванной нагрузкой.

Шнайдер [75] также исследовал влияние переходных процессов и ограничения ползучести на деформацию бетона. Он пришел к выводу, что испытание на переходные процессы для измерения общей деформации или прочности бетона в наибольшей степени связано с пожарами в зданиях и, как предполагается, дает наиболее реалистичные данные, имеющие прямое отношение к пожару.Важные выводы из исследования заключаются в том, что (1) соотношение воды и цемента и исходная прочность не имеют большого значения для деформаций ползучести в переходных условиях, (2) соотношение заполнителя и цемента имеет большое влияние на деформации и критические температуры: чем тверже агрегат тем ниже тепловое расширение; поэтому общая деформация в переходном состоянии будет ниже; и (3) условия отверждения имеют большое значение в диапазоне 20–300 ° C: образцы, отвержденные на воздухе и высушенные в печи, имеют более низкие переходные процессы и деформации ползучести, чем образцы, отвержденные водой.

Андерберг и Теландерссон [82] разработали основные модели ползучести и переходных деформаций в бетоне при повышенных температурах. Эти уравнения ползучести и переходной деформации при повышенных температурах, предложенные Андербергом и Теландерссоном [82], имеют вид

где = деформация ползучести, = переходная деформация, = 6,28 × 10 ⁻⁶ с ^−0,5 , = 2,658 × 10 ⁻³ K ⁻¹ , = температура бетона (° K) за время (с), = прочность бетона при температуре, = напряжение в бетоне при текущей температуре, = постоянное значение в пределах 1.8 и 2.35, = термическая деформация и = прочность бетона при комнатной температуре.

Обсуждаемая выше информация о высокотемпературной ползучести и переходной деформации в основном разработана для НБК. По-прежнему отсутствуют данные испытаний и модели влияния температуры на ползучесть и переходную деформацию в HSC и фибробетоне.

6. Выкрашивание из-за пожара

Обзор литературы представляет противоречивую картину возникновения выкрашивания из-за пожара, а также точного механизма выкрашивания в бетоне.В то время как некоторые исследователи сообщали о взрывных растрескиваниях в бетонных элементах конструкций, подвергшихся воздействию огня, в ряде других исследований сообщалось о незначительных или нулевых значительных растрескиваниях. Одним из возможных объяснений этой запутанной тенденции наблюдений является большое количество факторов, влияющих на скалывание, и их взаимозависимость. Однако большинство исследователей согласны с тем, что основными причинами возникновения растрескивания бетона в результате пожара являются низкая проницаемость бетона и миграция влаги в бетоне при повышенных температурах.

Есть две общие теории, с помощью которых можно объяснить явление откола [83].

(i) Повышение давления. Считается, что отслаивание вызвано увеличением порового давления во время нагрева [83–85]. Чрезвычайно высокое давление водяного пара, образующееся при воздействии огня, невозможно избежать из-за высокой плотности и компактности (и низкой проницаемости) более прочного бетона. Когда эффективное поровое давление (пористость, умноженная на поровое давление) превышает предел прочности бетона на разрыв, куски бетона отваливаются от элемента конструкции. Считается, что это поровое давление приводит к прогрессирующему разрушению; то есть, чем ниже проницаемость бетона, тем больше растрескивание, вызванное огнем.Это падение бетонных кусков часто может быть взрывчатым в зависимости от пожара и характеристик бетона [38, 86].

(ii) Сдержанное тепловое расширение. Эта гипотеза предполагает, что отслаивание является результатом ограниченного теплового расширения вблизи нагретой поверхности, что приводит к развитию сжимающих напряжений, параллельных нагретой поверхности. Эти сжимающие напряжения снимаются при хрупком разрушении бетона (отслаивании). Поровое давление может играть существенную роль в возникновении нестабильности в виде взрывного термического выкрашивания [87].

Хотя растрескивание может происходить во всех бетонах, считается, что высокопрочный бетон более подвержен растрескиванию, чем бетон нормальной прочности из-за его низкой проницаемости и низкого водоцементного отношения [88, 89]. Высокое давление водяного пара, возникающее из-за быстрого повышения температуры, не может исчезнуть из-за высокой плотности (и низкой проницаемости) HSC, и это повышение давления часто достигает давления насыщенного пара. При 300 ° С поровое давление может достигать 8 МПа; такое внутреннее давление часто бывает слишком высоким, чтобы ему могла противостоять смесь HSC, имеющая предел прочности на разрыв примерно 5 МПа [84].Осушенные условия на нагретой поверхности и низкая проницаемость бетона приводят к сильным градиентам давления вблизи поверхности в виде так называемого «засора влаги» [38, 86]. Когда давление пара превышает предел прочности бетона на разрыв, куски бетона отваливаются от конструктивного элемента. В ряде тестовых наблюдений на колоннах HSC было обнаружено, что скалывание часто носит взрывной характер [19, 90]. Следовательно, отслаивание является одной из основных проблем при использовании HSC в строительстве и должно быть должным образом учтено при оценке огнестойкости [91].Выкрашивание в колоннах NSC и HSC сравнивается на рисунке 11 с использованием данных, полученных в результате натурных испытаний на огнестойкость нагруженных колонн [92]. Видно, что в колонне HSC, подвергшейся воздействию огня, растрескивание является весьма значительным.

Степень отслаивания зависит от ряда факторов, включая прочность, пористость, плотность, уровень нагрузки, интенсивность возгорания, тип заполнителя, относительную влажность, количество микрокремнезема и других примесей [34, 93, 94]. Многие из этих факторов взаимозависимы, и это делает прогноз выкрашивания довольно сложным.Изменение пористости в зависимости от температуры является наиболее важным свойством, необходимым для прогнозирования откольных характеристик HSC [33]. Noumowé et al. провели измерения пористости образцов НСК и ГСК с помощью ртутного порозиметра при различных температурах [88, 95].

Основываясь на ограниченных испытаниях на огнестойкость, исследователи предположили, что растрескивание в HSC может быть минимизировано путем добавления полипропиленовых волокон в смесь HSC [85, 96–101]. Полипропиленовые волокна плавятся, когда температура в бетоне достигает около 160–170 ° C, и это создает в бетоне поры, достаточные для снижения давления пара, возникающего в бетоне.Другой альтернативой для ограничения образования сколов, вызванных возгоранием, в колоннах HSC является использование изогнутых стяжек, при которых стяжки изгибаются под углом 135 ° в бетонную сердцевину [102].

7. Соотношения высокотемпературных свойств бетона

Существуют ограниченные определяющие соотношения для высокотемпературных свойств бетона в нормах и стандартах, которые могут использоваться для пожарного проектирования. Эти отношения можно найти в руководстве ASCE [15] и в Еврокоде 2 [4]. Kodur et al. [46] собрали различные соотношения, которые доступны для термического, механического и деформирования бетона при повышенных температурах.

Существуют некоторые различия в определяющих соотношениях для высокотемпературных свойств бетона, используемых в европейских и американских стандартах. Конституционные отношения в Еврокоде применимы к NSC и HSC, в то время как отношения в практическом руководстве ASCE применимы только к NSC. Основные соотношения для высокотемпературных свойств бетона, указанные в Еврокоде и руководстве ASCE, приведены в Таблице 1. В дополнение к этим основным моделям, Kodur et al.[93] предложили определяющие отношения для HSC, которые являются расширением отношений ASCE для NSC. Эти соотношения для HSC также включены в Таблицу

Температура и относительная влажность: что они означают для вас и ваших бетонных столешниц

Сушка — важный процесс, которым необходимо управлять и понимать, чтобы избежать проблем. В некоторых случаях следует избегать высыхания, а в другое время — необходимо. Понимание того, как работают вместе температура, точка росы и уровни влажности, прольет свет на то, как вы можете управлять сушкой.

Бетон должен оставаться влажным, чтобы он затвердел. Но некоторым герметикам требуется, чтобы бетон был сухим, чтобы они застыли и правильно приклеились. Это хрупкий баланс. Уровни температуры и влажности играют важную роль в том, будет ли ваш бетон или герметик затвердеть должным образом, или прекратится ли затвердевание вашего бетона, появятся трещины карты (или что еще хуже), или если у вашего герметика есть проблемы со сцеплением и отверждением.

Как известно, в жарких условиях вещи быстро сохнут. Поэтому в летние месяцы (а для некоторых из нас уже наступили летние температуры) очень важно следить за тем, чтобы голый, открытый бетон, который все еще застывает, оставался влажным .С другой стороны, из-за низких температур сушить вещи труднее. Холодный бетон высыхает намного дольше, потому что вода не испаряется так быстро.

Я опишу, как на сушку влияют температура и относительная влажность, и опишу, что такое точка росы и как она связана с относительной влажностью.

Сушка также известна как испарение. Скорость испарения воды зависит от нескольких факторов, включая температуру, относительную влажность и расход воздуха.Вода испаряется очень быстро под воздействием горячего, сухого, быстро движущегося воздуха. И наоборот, вода испаряется очень медленно, когда она находится в холодном влажном неподвижном воздухе.

Температура описывает, сколько энергии доступно для испарения. В теплый день может испариться больше воды, потому что для испарения доступно больше тепловой энергии. Напротив, у воды меньше доступной тепловой энергии для испарения, когда она холодная. Следовательно, в холодном состоянии сушка значительно замедляется.

Относительная влажность важна, потому что чем больше влаги уже содержится в воздухе, тем ниже скорость испарения воды и тем меньше влаги может удерживать воздух.
Относительная влажность — это мера текущего количества водяного пара в воздухе по отношению к общему количеству водяного пара, которое может существовать в воздухе при его текущей температуре, и выражается в процентах.

Относительная влажность 100% означает, что воздух не может больше содержать водяной пар при этой температуре, тогда как относительная влажность 50% означает, что воздух содержит только половину того количества водяного пара, которое он может удерживать при текущей температуре.

Точка росы — это температура воздуха, при которой воздух насыщается водяным паром. Теплый воздух может «удерживать» больше воды, чем холодный. Когда воздух определенной температуры не может больше удерживать воду, он полностью насыщается и имеет 100% относительную влажность. Воздух не задерживает водяной пар. На самом деле описывается температура, при которой уровень водяного пара достигает точки насыщения.

Скорость воздушного потока важна, потому что по мере испарения воды слой воздуха над водой (или влажным бетоном) постепенно становится более насыщенным водяным паром.Когда уровень испарившейся влаги достигает насыщения, сушка практически прекращается. Воздушный поток увеличивает скорость испарения, «смывая» застойный влажный воздух над бетоном.
На следующем графике показано соотношение между температурой воздуха, температурой точки росы и относительной влажностью.

Moist Curing
Бетон должен оставаться влажным для того, чтобы он затвердел. Как правило, для гидратации внутренняя относительная влажность должна быть выше 80-85%.

Смачивание поверхности голого бетона создает водяной барьер, который предотвращает вытягивание влаги из бетона при испарении поверхностной влаги. Пленка воды на поверхности представляет собой относительно большой резервуар, который может испаряться, не влияя на содержание влаги в порах бетона. Вода на бетоне действует как буфер.

Когда бетон покрыт пластиком, воздух, находящийся под пластиком, быстро насыщается водяным паром.Когда это происходит, сушка практически прекращается.

Когда бетон высыхает, силы всасывания, возникающие при испарении воды из пор в бетоне, могут фактически раздавить слабое цементное тесто. Чем дольше бетон остается влажным, тем выше его прочность и сопротивление всасывающим силам. Это означает меньше трещин и меньше усадки и скручивания. Более продолжительное влажное отверждение также уменьшает размер пор, что означает, что меньше влаги может испаряться и что влаге труднее выходит из бетона.

Сушка
Некоторым герметикам необходимо, чтобы бетон был сухим, чтобы он хорошо прилипал. А некоторые герметики не будут отверждаться должным образом, если в бетоне слишком много влаги.

Температура и относительная влажность являются важными факторами, на которые следует обращать внимание, чтобы ваш бетон высыхал до необходимой вам степени, чтобы важнейший герметик работал так, как вы и ваш клиент ожидаете.

Если в вашем магазине холодно (как в большинстве магазинов зимой), скорость испарения ниже, и потому что в большинстве магазинов есть открытые источники воды (канализационные стоки, участки мокрого шлифования и т.), относительная влажность, как правило, выше, чем на улице. Они ограничивают степень высыхания. Если в вашем магазине относительная влажность 100%, не имеет значения, как долго вы «сушите» бетон. Он не теряет влагу и не высыхает, потому что воздух, окружающий бетон, больше не может удерживать влагу.

Помните: мокрый бетон не высыхает в небольших холодных цехах при неподвижном воздухе. Горячие цеха с движущимся воздухом с низкой относительной влажностью вызовут быстрое высыхание.

Счастливого бетонирования!

Оборудование для отверждения бетона — Gilson Co.

Контролируемые условия твердения бетона необходимы для удовлетворения требований к конструкции смеси и обеспечения надлежащего увеличения прочности. Оборудование и аксессуары Gilson для отверждения бетона обеспечивают образцам стабильную и защитную среду во время транспортировки, отверждения, мониторинга и тестирования.

Подробнее …

Для получения дополнительной информации о выборе подходящего оборудования для отверждения прочтите наш блог Отверждение бетона: какое оборудование подходит именно вам?

• Боксы для отверждения бетона включают модели Thermocure Deluxe, которые имеют функции нагрева и охлаждения.У экономичных моделей есть только функция обогрева. В серию Perfa-Cure входят модели, предназначенные только для нагрева, в мини- и стандартных размерах, в то время как отверждающие боксы Perfa-Cure Plus имеют возможность нагрева и охлаждения. Каждая модель идеально подходит для начальных стадий отверждения свежих образцов бетона. Полевой аппарат для отверждения легок и легко транспортируется для использования в полевых условиях.
• Баки для отверждения бетона изготовлены из оцинкованной стали или тяжелого пластика. Они используются для лабораторного или полевого отверждения бетонных балок, цилиндров или других образцов бетона.Стальные резервуары для полимеризации доступны в размерах 103, 142, 252 и 300 галлонов, в то время как пластиковые резервуары для полимеризации имеют вместимость 40, 110 и 180 галлонов.
• Вентиляторы тумана Aquafog® доступны в больших и малых моделях. Мощный воздушный поток, создаваемый вентиляторами туманообразования, создает высококачественный влажный туман и равномерное распределение. Разработанные для агрессивных сред, они работают на обычных источниках воды, в том числе и на колодезной.
• Панель управления влажным помещением — это настенная индивидуальная система с распылительными головками HMA-298.Он оснащен легко читаемым дисплеем цифрового контроллера и поддерживает точную температуру и 100% влажность в среде отверждения образца бетона.
• Нагреватель резервуара для отверждения предназначен для поддержания необходимой температуры в больших резервуарах для воды; один нагреватель обычно может подавать достаточно тепла, чтобы контролировать до 350 галлонов воды при температуре окружающей среды 53 ° F (12 ° C).

Циркулятор

• резервуара для отверждения используется вместе с нагревателем резервуара для отверждения и мягко циркулирует воду, помогая поддерживать постоянную температуру отверждения в резервуаре объемом до 350 галлонов.Для резервуаров большего размера обычно требуется более одного циркуляционного насоса.
• Нагреватель / циркулятор имеет возможность нагрева и циркуляции воды двойного действия. Он имеет длинный погружаемый нагревательный элемент от 3 до 7 дюймов, двухскоростную перекачку на 9 или 15 л в минуту и ​​предназначен для резервуаров и ванн объемом до 7,4 галлона (28 л).

Стеллажи для транспортировки бетонных цилиндров

• используются внутри камеры для отверждения в качестве держателей цилиндров или как более простой способ одновременной транспортировки нескольких бетонных цилиндров.
• Полевая камера для отверждения предлагает простой и менее дорогой способ одновременной транспортировки и отверждения бетонных цилиндров.Он легкий, вмещает до девяти 6-дюймовых цилиндров и устойчив к атмосферным воздействиям.
• Влажный шкаф вместимостью 11 футов³ и обогреваемой трехкамерной стеклянной дверцей обеспечивает контролируемую температуру и влажность для отверждения образцов раствора и бетона. Он оснащен регулируемым контролем влажности и поддерживает влажность до 95%. И влажность, и температура отображаются на светодиодных дисплеях.

Измерители влажности

• включают профессиональный измеритель влажности Kestrel® 5200, который разработан для использования в полевых условиях при мониторинге условий, влияющих на развитие усадочных трещин в свежеуложенном бетоне.Или слинг-психрометр — это простой в использовании прибор для точного измерения температуры и влажности окружающей среды и, в конечном итоге, относительной влажности в помещении.
• Макс. / Мин. Регистрация Термометры показывают максимальную и минимальную температуру в ° F и ° C с момента последнего сброса, а также текущую температуру. Доступны модели с индикаторной жидкостью спиртового типа или с ртутным наполнителем.

Датчик температуры бетона TFC-305A Yichun

(0)

Регистр

Войти

• Дом

• Измерительные приборы

  • 

    Измерительные приборы и инструменты

  • 

    Оптические инструменты

  • 

    Измеритель температуры и влажности

  • 

    Манометры, датчики крутящего момента

  • 

    Прецизионные весы

  • 

    Электроизмерительные приборы

  • 

    Манометр, Расходомер

  • 

    Тестер твердости

  • 

    Измерительные машины

  • 

    Другое измерение

  • Другое измерение — другое

• Лабораторное оборудование и принадлежности

  • 

    Система подготовки проб

  • 

    Оборудование для лабораторной комнаты

  • 

    Инструменты и приспособления, связанные с лабораторией

  • Принадлежности для защиты лабораторного помещения

  • 

    Лаборатория химии

  • Лабораторная Мебель

  • 

    Другие лабораторные принадлежности

• Автоматизация и управление

  • 

    Автоматический выключатель (ACB)

  • 1.png» alt=»Encoder» />

    Кодировщик

  • Программируемый логический контроллер (ПЛК)

  • Набор контроллеров

  • 

    Контактор

  • 4.jpg» alt=»Sensor» />

    Датчик

  • 5.jpg» alt=»Switches» />

    Переключатели

  • 

    Контактор для электрического ящика

  • 

    Нажать кнопку

  • 

    Сигнальная лампа

  • 7.jpg» alt=»Relay» />

    Реле

  • 

    Предохранитель, Cosse, Терминал

  • 

    Домино

  • 

    Электрическая коробка

  • 

    Другая автоматизация и управление

• Электрооборудование и принадлежности

  • 6.jpg» alt=»Industrial Circuit Breaker ( CB )» />

    Промышленный автоматический выключатель (CB)

  • 

    Электрический вентилятор

  • 

    Лампа, Свет, Аксессуары

  • 

    Электрический провод, электрический кабель

  • 

    Электрический стенд

  • 

    Электрические вилки

  • 

    Монтажная коробка и крышка

  • 

    Электрическая коробка

  • 

    Стабилизатор напряжения, трансформатор

  • 

    Кондиционеры и расходные материалы

  • 

    Генератор, ИБП

  • 

    Другое электрическое оборудование

• Строительное оборудование и материалы

  • Товары для супермаркетов

  • 

    Промышленные трубы и расходные материалы

  • 

    Водопровод и принадлежности

  • 

    Принадлежности для ванной

  • 

    Кухонные принадлежности

  • 

    Краски и расходные материалы

  • 

    Замки, аксессуары для дверей

  • 

    Принадлежности для стиральных машин

  • 

    Гражданский водяной насос

  • 

    Клапан для водопровода

  • 

    Строительный материал

  • 

    Инструменты для каменщика

  • 

    Провода

  • 

    Пластиковые изделия

  • 

    Водоснабжение — Другое

• Ручной инструмент

  • 

    Ручные инструменты

  • 

    Электроинструменты, Электроинструменты

  • 

    Пневматические инструменты, превматические инструменты

Контроль температуры бетона при старении

Контроль температуры бетона при старении

Этот веб-сайт использует файлы cookie для предоставления услуг, персонализации рекламы и анализа посещаемости.
Используя этот сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie.
согласен
Дополнительная информация

29-03-2019

Датчики

Sigfox для беспроводного мониторинга температуры могут использоваться во многих приложениях. Один из них — это контроль температуры бетона в процессе его старения.

Этого можно достичь

• Эффективное отверждение
• Можно контролировать максимальную и минимальную температуру бетонной массы при созревании
• Путем измерения температуры можно определить, когда достигается минимальная прочность на сжатие для нагружения бетона
• Минимальные трещины и повреждения бетона

Преимущества беспроводных датчиков COMET (на базе Sigfox)

• Измерение непосредственно в бетонной массе
• Непрерывный и длительный контроль твердения бетона
• Возможность мониторинга там, где это необходимо (критические точки)
• Отсутствует трудоемкий и дорогостоящий монтаж кабелей, связанных с мониторингом коммутаторов
• Доступны измерения с датчиками Pt1000
• Защита от атмосферных воздействий — высокая степень защиты от влаги IP67 по всему температурному датчику
• Высокая точность измерения во всем диапазоне температур (± 0.4 ° С)
• Хорошая цена
• Высокая устойчивость зондов Pt1000 к паразитным токам, которые могут влиять на зонды термопар

Оценка и хранение данных в облаке COMET

• Безопасное хранение данных
• Данные доступны из любого места с помощью веб-браузера
• Просмотр данных в таблице или диаграмме
• Оповещение по электронной почте

Место реализации:

Чехия

Установил:

COMET System s.r.o.
Безруцова 2901
756 61 Рожнов-под-Радгоштем

Страна:

Чехия

Год реализации:

2018 г.

Насадки для бетона в жаркую погоду | Практика бетонирования в жаркую погоду для производителей бетона

Производители бетона хорошо осведомлены о сложности доставки, обработки, укладки, отделки и выдержки бетона, особенно в жаркие летние месяцы.В то время как производители упорно трудиться, чтобы держать температуру бетона вниз и использование добавки в бетон, чтобы свести к минимуму потери осадки конуса, есть еще много вещей, которые могут пойти не так, если меры не будут приняты во время жаркой погоды.

Американский институт бетона (ACI) утверждает, что такие условия, как высокая температура окружающей среды, высокая температура бетона, низкая относительная влажность и высокая скорость ветра, имеют тенденцию ухудшать качество свежезамешенного или затвердевшего бетона, ускоряя скорость потери влаги и скорость цемента гидратация или иное причинение вредных результатов.Например, сочетание тепла, ветра и низкой влажности может привести к слишком быстрому испарению воды с поверхности бетона, что приведет к появлению непривлекательных пластических усадочных трещин. К счастью, вы можете принять меры для защиты от этих проблем.

Температура бетона . Следует приложить все усилия, чтобы температура подаваемого бетона была как можно ниже. ACI 305R утверждает, что температуру бетона обычно можно снизить на 1 ° F (0,5 ° C), если произойдет одно из следующих событий:

• Снижение температуры цемента на 8 ° F (4 ° C)
• Снижение температуры воды на 4 ° F (2 ° C)
• Снижение температуры заполнителя на 2 ° F (1 ° C)

Поскольку большая часть бетона представляет собой заполнитель, его температура имеет наибольшее влияние на температуру бетона.Хранение заполнителей в тени и опрыскивание грубых заполнителей прохладной водой в тумане может помочь снизить температуру заполнителей. Однако смачивание заполнителей может вызвать изменчивость поверхностной влажности, поэтому для правильной корректировки партии необходимы испытания на влажность или использование датчиков влажности.

В крайних случаях может потребоваться использование охлажденной воды или даже льда во время процесса дозирования. Охлажденная вода может снизить температуру бетона до 10 ° F (6 ° C), а лед может снизить температуру на целых 20 ° F (12 ° C)

Повторное отпускание .Дополнительная вода, не превышающая максимально допустимое содержание воды, может быть добавлена ​​на стройплощадке, если оседание меньше указанного минимума. Добавление химических добавок, таких как высокодисперсные восстановители воды, может быть очень эффективным для поддержания удобоукладываемости без риска превышения максимального указанного содержания воды.

Добавки замедляющие . Бетон со временем теряет оседание, и использование добавки, замедляющей схватывание, в бетон — простая корректировка.Добавка замедляет скорость гидратации цемента, тем самым снижая скорость потери осадки.

Добавки для плоских работ . В жарких, сухих и / или ветреных условиях бетон, используемый для плоских работ, должен затвердеть вскоре после укладки, чтобы избежать образования трещин в результате пластической усадки или образования корки на поверхности. В этих условиях добавки CONCERA ™ могут обеспечить необходимое удержание оседания и оседания без замедления. Бетон можно уложить с минимальными усилиями и быстро закончить, так что отверждение может начаться до того, как поверхность будет повреждена в результате воздействия окружающей среды.

Для получения дополнительной информации о бетонировании в жаркую погоду обратитесь к ACI 305R.

.