УДК 69

ВЛИЯНИЕ ПЕРИОДА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ СМЕСЕЙ НА ОР­ГАНИЗАЦИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Паршина Ксения Сергеевна1, Гусев Николай Иванович2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., профессор

Аннотация
В статье рассматриваются стадии трансформирования строительных смесей из пластичного состояния в твердое, в различные временные этапы. Показаны технологические требования к этим состояниям.

Ключевые слова: жизнеспособность смеси, затворение смеси водой, ложное схватывание, прочность, размолаживание, структурообразование (схватывание), твердение


ORGANIZATION OF CONSTRUCTION PROCESSES TAKING INTO ACCOUNT THE STAGES OF HARDENING MIXTURE

Parshina Kseniya Sergeevna1, Gusev Nikolai Ivanovich2
1Penza State University of Architecture and Construction, student
2Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Professor

Abstract
The article considers the stage of transformation of plastic mortars to solid state, at different time steps. Showing the technological requirements for these states.

Keywords: curing of, mixing the mixture with water, pot life, strength of the mixture, structure


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Паршина К.С., Гусев Н.И. Влияние периода структурообразования смесей на ор­ганизацию строительных процессов // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34555 (дата обращения: 03.10.2017).

Организация ряда технологических строительных процессов должна осу­ществляться с учетом кинетики изменения свойств строительных мате­риа­лов в процессе их переработки, в частности, кинетики струк­ту­р­о­об­ра­зо­вания в цементных смесях и приобретения ими конечных эксплуата­ци­он­ных свойств. Изменяющиеся во времени физико-ме­ханические свойства бетонных и растворных смесей от момента их при­готовления и до приобретения марочной прочности, определяют порядок работы при изготовлении монолитных бетонных и железобетонных конст­рукций, каменных конструкций в различных температурно-влажностных условиях; при нанесении слоев штукатурного раствора и их последующей обработки; при строительстве полов и устройстве облицовки с исполь­зо­ванием цементных или иных вяжущих материалов.

Для приготовления строительных растворов и бетонов широко приме­няют цемент, известь и гипс в виде высокодисперсных порошков, которые при смешивании с водой образуют вяжущее «тесто», т.е. пластично-вяз­кую и легко формующуюся массу, которая постепенно густеет, затвер­де­вает и превращается в искусственный камень. При приготовлении стро­и­­тельного раствора в его состав включают песок (наполнитель), а при при­готовлении бетонной смеси – песок (наполнитель) и щебень или гравий (крупные заполнители).

Твердение вяжущих веществ, т.е. превращение пластичного теста в камневидное тело, происходит вследствие ряда физико-химических про­цессов, на интенсивность протекания которых во времени, оказывают вли­я­­ние свойства вяжущих, температура и влажность окружающей среды. Весь процесс превращения делят на три периода: жизнеспособности, схватывания (структурообразования) и соб­ст­вен­но твердения (набора прочности) [1,2,3].

За начало схватывания принимают момент времени, когда пластичная смесь (растворная или бетонная) начинает загустевать и постепенно терять пластичность. От начала приготовления (смешивания) и до начала схваты­вания со смесями можно производить любые технологические операции: транспортирование, перемешивание, укладку в конструкцию, виброуплот­не­ние, трамбование и т.п. Технологические свойства смеси в этот период прак­тически не изменяются и поэтому время от начала приготовления сме­си (смешивание ее с водой) до начала схватывания называют жизнеспо­соб­ностью раствора или бетона. На время жизнеспособности значительное вли­яние оказывают вид вяжущего и его марка, а также параметры ок­ру­жающей среды. Усреднено можно считать, что для смесей на портланд­це­менте жизнеспособность составляет около трех часов, для извести, при контакте с воздухом – около четырех часов, для гипса – в пределах пяти – семи минут.

Момент схватывания более или менее ярко выражен только у гипса. Цементные смеси густеют постепенно. При некоторых условиях произ­вод­ства работ смесь может загустеть и из-за потери воды, например: вслед­ствие ее испарения в сухую и жаркую погоду, вследствие отсоса воды из смеси при ее контакте с сухими пористыми поверхностями. Такую потерю можно восполнить добавлением в смесь воды, но только когда заведомо из­вестна причина ее потери. Количество добавляемой воды определить труд­но, т.к. неизвестна величина ее потерь. Добавление излишней воды улуч­шит пластичность смеси, но может привести к снижению прочности бе­тона или раствора из-за увеличения водоцементного отношения, приня­то­го в рецепте смеси. У известковых смесей момент схватывания выражен еще сла­бее, чем у цементных, а сам процесс схватывания растянут во вре­мени.

Некоторые партии цементов из-за нарушения технологического режи­ма при их изготовлении (размол клинкера в горячем виде и др.) приоб­ре­тают способность к загустеванию смеси через 5–7 минут после смеши­вания цемента с водой. Такое загустевание смеси на ранней стадии его при­готовления называют ложным схватыванием. Для восстановления за­дан­ной подвижности смеси следует добавить небольшое количество воды и произвести ее повторное перемешивание.

После начала схватывания загустевание смеси увеличивается с возрас­таю­щей интенсивностью. Смесь загустевает полностью и превращается в от­вердевающее, но еще не обладающее значительной прочностью вещест­во. Этот момент считается окончанием схватывания. Он свидетельствует о завершении процесса структурообразования смеси. С этого момента смесь называют уже цементным камнем или бетоном. Для смесей на порт­ланд­це­мен­те процесс структурообразования продолжается в течение 5–10 часов.

Период структурообразования смесей является весьма важным для ор­ганизации  технологии строительных процессов. Во избежание разру­ше­ния слабой структуры смеси ее нельзя перемешивать, перекладывать, сотря­сать вибраторами или иным способом. Смесь должна находиться в кон­ст­рукции в состоянии технологического покоя. Нарушенная структура вновь не восстанавливается. Поэтому, если смесь не уложена в конструкцию, но начала загустевать, т.е. схватываться, нельзя ее перемешивать, разжижая водой. Такие случаи, к сожалению, на стройках имеют место. Эту вредную операцию называют «размолаживанием». При размолаживании не только разрушается и потом не восстанавливается слабая структура, но и ухуд­шается водоцементное отношение в растворе или бетоне, что приводит к зна­чительному снижению их марочной прочности [4,5].

Технологический покой свежеуложенного раствора или бетона можно нарушить лишь после приобретения ими такой прочности, которая может противостоять силе внешнего воздействия. Поэтому, например, ходить по бе­тону или устанавливать на него опалубку можно по достижении им проч­ности не менее 1,5 МПа, распалубливать армированные бетонные кон­­струкции – при прочности не ниже 3,5 МПа и ниже 50 % проектной проч­ности; подвергать воздействию замораживания – при наборе проч­нос­ти не менее 5 МПа и не менее 50–80 % проектной прочности и др. [6,7].

В процессе структурообразования цементного камня и бетона на ор­га­низацию строительных процессов оказывает влияние такое явление в фор­ми­рующемся камневидном теле, как усадка, т.е. уменьшение линейных раз­меров тела. Величина усадки, достигающая величины2 ммна1 м, за­ви­сит от вида вяжущего, прочности заполнителя, количества вяжущего и во­ды затворения. Так, известковые растворы имеют  бóльшую усадку, чем це­мент­ные. Усадочные деформации наиболее ярко проявляются в первые мо­­менты времени после укладки смеси в конструкции. Затем, по мере пе­ре­распределения влаги смеси за счет ее отсоса пористыми контактными поверхностями, испарения, гидратации вяжущего, усадочные явления за­ту­хают. Этому способствует и упрочняющаяся при твердении структура но­вообразования. Здесь важное значение приобретает его оптимальная влаж­ность. Быстрое высыхание ведет к растрескиванию, чего не следует до­­пускать. Для этого требуется увлажнять твердеющую структуру водой. Внешне явление усадки проявляется в виде замкнутых трещин в растворе или бетоне.


Библиографический список
  1. Гусев Н.И. Организационные регламенты строительных работ [Текст]  / Н. И. Гусев, А.В. Пресняков, М.В. Кочеткова и др.// – Пенза: ПГУАС, 2008. – 179с.
  2. Гусев Н.И. ССО: учимся и строим [Текст]  / Н.И. Гусев  [и др.]. – М.: Стройиздат, 1990. –270 с.
  3. Полы с высокими эксплуатационными качествами [Текст]   / Н.И. Гусев , К.С.Паршина, М.В. Кочеткова  // Региональная архитектура и строительство. – 2014. – № 1. – С. 64-68.
  4. Наливные полы в помещениях различного назначения [Текст]/
    Н.И.Гусев, Ю.П.Скачков, М.В.Кочеткова//
    Сухие строительные смеси. – 2013. – № 6. – С. 24-27.
  5. Монолитные полы для офисов [Текст] /Паршина К.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. //Молодой ученый. – 2014. – № 2 (61). – С. 179-181.
  6. Полы на основе эпоксидных связующих [Текст] /Алёнкина Е.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. // Молодой ученый. – 2014. –  № 2 (61). –  С. 98-100.
  7. Износоустойчивые наливные полы на основе метилметакриловых смол [Текст]/ Аленкина Е.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. // Вестник магистратуры. – 2014. № 3. – С. 25-27.
  8. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Цементно-полиуретановые полы для пищевых предприятий // Современные научные исследования и инновации. – Февраль 2014. – № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/?p=31288


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: