Алёнкина Е.С., Гусев Н.И.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,

Россия

КОНТРОЛЬ КИНЕТИКИ ПРОЧНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ

О прочности затвердевающих и затвердевших строительных растворов или бетонов на основе цемента судят по прочности при сжатии контрольных образцов в МПа. Для этого испытывают кубы размерами 70,7´70,7´70,7 мм для раствора и 150´150´150 мм для бетона. Прочность раствора характеризуется маркой, т.е. нагрузкой в кгс, отнесенной к 1см ² пощади образца, а бетона – классом. На прочность раствора влияют вид и марка вяжущего, водовяжущее (водоцементное) отношение, температура и влажность среды при твердении, качество заполнителя и ряд других факторов.

Прочность в начале формирования структуры весьма незначительна и поэтому она не имеет существенного значения для технологии строительных процессов. На этом этапе о физических изменениях в смесях судят по пластической прочности, замеряемой пластометром. Прочность же при сжатии приобретает полезный для организации технологии смысл через одни – двое суток. Становится важным знание кинетики нарастания прочности до 28-суточного возраста, когда она сравнивается с марочной. Наглядно рост прочности представляется на графиках для данной марки раствора или бетона. Графики (рисунок) строят по результатам испытания на сжатие образцов, которые все время, от закладки до испытания (от 2 до 28 суток), содержат в стандартных условиях окружающей среды (температура +18…22 °С и влажность не менее 90 %). Эти условия близки к обычным летним (кривая a). При повышении температуры интенсивность нарастания прочности увеличивается и марочная прочность (100 %) достигается раньше чем через 28 суток (кривые б, в). При понижении температуры интенсивность нарастания прочности уменьшается, а марочная прочность за 28 суток не достигается (кривые г, д, е). При температуре ниже 0 °С схватывание и рост прочности прекращается, т.к. вода в смеси замерзает, т.е. переходит в твердую фазу, и процесс гидратации цементных зерен приостанавливается, продолжаясь вновь при положительной температуре после оттаивания воды в смеси.

прочность

Нарастание прочности бетона класса В-15 в зависимости
от температуры выдерживания

Наиболее интенсивно прочность цементных композиций увеличивается в первые 7 суток. Ориентировочно их средняя относительная прочность в процентах в возрасте 3-х суток составляет 0,25 от марочной 28-суточной прочности, в возрасте 7 суток – 0,5; и в возрасте 14 суток – 0,75 (кривая а).

Для того чтобы иметь представление о кинетике нарастания прочности в бетонных, каменных и иных конструкциях, что позволяет своевременно и качественно выполнять те или иные технологические операции, мастер на стройке обязан заносить в журнал работ данные о температуре наружного воздуха, а также температуру, измеренную внутри конструкции. Температурный журнал, при посредстве графиков или таблиц нарастания прочности бетона и раствора позволяет определить время возможного распалубливания конструкции, момент отключения искусственного прогрева бетона, т.е. достижения им набора критической прочности; дает возможность определить прочность кладки зимой, и возможность производства дальнейшей кирпичной кладки в верхних этажах здания методом искусственного оттаивания.

Литература:

1. Гусев Н.И. Технология создания строительной продукции [Текст] / Н.И. Гусев,  М.В. Кочеткова, Ю.П. Скачков. –   Пенза: ПГУАС, 2014. – 147 с.

2. Полимерцементные композиции для наружной отделки пенобетонных стен. [Текст]   / Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. // Региональная архитектура и строительство. – 2014. – № 2. – С. 74-79.

3. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Пооперационный контроль структурообразования в растворных и бетонных смесях // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/08/37225 .