5 ключевых факторов технологии материалов при производстве сборного железобетона

Ниже приведены ключевые моменты в хорошем понимании технологии материалов бетона.

Визуальное качество (поверхность) железобетонного изделия зависит в первую очередь от используемой бетонной смеси. Конструктивное качество (несущая способность) также зависит от бетонной смеси. Кроме того, бетон является основным фактором стоимости для большинства групп железобетонных изделий. Хоть это и не все, но бетонная смесь и связанный с ней процесс термообработки определяют достигнутый производственный цикл. Экологические вопросы также имеют первостепенное значение, и поэтому бетон как строительный материал должен использоваться как можно более эффективно.

Основными требованиями к бетону и его свойствами при производстве ЖБИ являются:

• экономически эффективный состав бетонной смеси
• прочность, определенная составом бетонной смеси и другими требованиями
• быстрое и контролируемое затвердевание, важность ранней прочности
• подходящая обрабатываемость в соответствии с методом формования
• долговечность и стойкость согласно требованиям к проектированию
• природоохранные аспекты

Состав бетона можно описать следующей картинкой, в которой компоненты материала находятся в объемных процентах.

Нетрудно заметить доминирующую долю заполнителей. Заполнители являются самым прочным и стабильным компонентом и формируют «каркас» для бетона. Цемент, в свою очередь, можно рассматривать как клей между частицами заполнителей.

В бетонной смеси мы должны максимально увеличить объем заполнителей, а свести к минимуму объем цемента и воды. Однако, заполнитель является природным материалом, и поэтому его качество и свойства варьируются больше, чем у цемента и других компонентов. Вот почему контроль качества в заводской лаборатории нужно сосредоточить в первую очередь на заполнителях.

Цемент формирует основную расходную часть бетонной смеси. Свойства цемента зависят от типа цемента, он оказывает непосредственное влияние на свойства бетона. Цементные заводы обычно дают основную информацию о качестве используемого цемента. Использование различных комбинаций связующих позволяет снизить затраты и улучшить качество, а также снизить экологическую нагрузку бетона. В отрасли сборного железобетона ранняя прочность бетона часто является главным требованием. Процесс термообработки является неотъемлемой частью процесса производства ЖБИ.

Примеси представляют собой жидкости и порошки, которые в небольших количествах добавляют в бетон во время смешивания.Их дозировка обычно определяется исходя из содержания цемента. Бетонные примеси могут действовать химически и/или физически, и они оказывают значительное влияние на свойства свежего и/или затвердевшего бетона. Многие примеси могут оказывать несколько видов воздействия на качество бетона, и эти комбинированные эффекты должны быть тщательно проверены.

Самые популярные примеси на заводах ЖБИ – это различные (супер) пластификаторы. Их используют, чтобы повысить прочность бетона на сжатие, а также чтобы сделать его более текучим, не изменяя расход воды. Другие типичные примеси – это воздухововлекающие добавки, ускорители твердения и замедлители.

Добавки могут быть неактивными или активными. Типичными неактивными добавками являются известковые наполнители, горная мука (кварцевая пыль, порошкообразный известняк) и цветные пигменты.

Смеси, в которых количество мелких фракций невелико, можно улучшить путем добавления горной муки. Эти инертные материалы используются для улучшения кривой гранулометрического состава. Потребность в воде выше, особенно с порошкообразным известняком. Как правило, эти материалы используются в самоуплотняющемся бетоне.

Активные пуццолановые или латентные гидравлические материалы, такие как летучая зола и конденсированный микрокремнезем, а также гранулированный доменный шлак, широко используются для улучшения некоторых свойств бетона или снижения стоимости смеси.

В бетоне набор прочности происходит в результате реакции цемента с водой, т. е. гидратации цемента. Реакция гидратации генерирует тепло, которое еще больше ускоряет реакцию. Реакцию можно также ускорить с помощью внешнего нагрева. Процесс затвердевания можно измерить как зрелость. Это, в свою очередь, связано с набором прочности бетона в зависимости от времени и температуры.

С помощью термообработки можно контролировать раннее развитие прочности бетона. Рекомендуемая максимальная температура бетона составляет 60°C (это зависит от изделия и его использования) при повышении температуры на 25°C/час. Разница температур более 20°C между поверхностью и внутренней частью изделия увеличивает риск образования трещин.

Для достижения постоянного и стабильного качества бетона необходима соответствующая и правильная термообработка. Этому способствуют следующие меры:

• как правило, защита от неблагоприятных климатических воздействий (прямое солнце, ветер, дождь, мороз и др.)
• предотвращение вибрации (после отделки)
• использование отвердителя
• покрытие брезентом или морозозащитным слоем
• поддерживание влажности, распыление при необходимости
• поддерживание время затвердевания, соответствующее температуре

Существует несколько коммерческих методов для общего процесса термообработки и связанного с ним измерения зрелости. Основной целью этих методов является контроль и прогнозирование процесса набора прочности. Другая принципиальная необходимость заключается в равномерном распределении тепла/влажности вовремя процессе термообработки.

Возможно, вам также будет интересно узнать как экономить цемент при производстве многопустотных плит.